本篇是《圖解Java多線程設計模式》第十一章的讀書筆記。

有一個儲物室，里面有很多儲物柜。每個人拿著自己的鑰匙去開自己的儲物柜，雖然進同一個儲物室，但彼此互不干擾。這就是 Thread-Local Storage 線程中的局部存儲空間。

來看一個例子：每個線程將信息打印到自己的日志文件中。

TSLog ：打印類，每個線程都有自己的 TSLog 對象，向自己的日志文件中打印信息。

public class TSLog {private PrintWriter writer;public TSLog(String filename) {try {writer = new PrintWriter(new FileWriter(filename));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}public void println(String s) {writer.println(s);}public void close() {System.out.println("=====End of log======");writer.close();} }

Log：利用 ThreadLocal 獲取請求對應的 TSLog 對象。

public class Log {private static final ThreadLocal<TSLog> tsLogCollection = new ThreadLocal<>();private static TSLog getTSLog() {TSLog tsLog = tsLogCollection.get();if (tsLog == null) {tsLog = new TSLog(Thread.currentThread().getName()+"-log.txt");tsLogCollection.set(tsLog);}return tsLog;}public static void println(String s) {getTSLog().println(s);}public static void close() {getTSLog().close();} }

ClientThread：請求線程

public class ClientThread extends Thread {public ClientThread(String name) {super(name);}@Overridepublic void run() {System.out.println(getName()+" BEGIN");for (int i = 0; i < 10; i++) {Log.println("i = "+i);try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}Log.close();System.out.println(getName()+" END");} }

Main：測試

public class Main {public static void main(String[] args) {new ClientThread("Zhao").start();new ClientThread("Qian").start();new ClientThread("Sun").start();} }

類的關系圖：

ThreadLocal 是線程特有的存儲空間的意思，也就是只屬于該線程，各個線程各自專用。

雖然 Thread-local storage 模式沒有使用到鎖，但這并不意味著吞吐量的提高，因為 ThreadLocal 存儲/獲取操作會產生額外的性能開銷，該模式的重點在于沒有顯示的執行互斥處理，導致編程時犯錯的可能性減小。

由于 ThreadLocal 會自動判斷當前的線程，這相當于在程序中引入了上下文，這有一定危險，因為我們看不到處理中所用到的信息。例如在找Bug時，我們關注信息的流向，但上下文的引入導致當前Bug的產生可能是程序之前的行為導致的，也就導致定位問題的難度。

基于角色與基于任務

關于線程與線程使用的信息之間的關系，由基于角色和基于任務兩種思考方式。

主體與客體

要想組裝塑料模型，以下二者缺一不可。

• 組裝塑料模型的人
• 塑料模型套件

同理假設我們需要讓線程去完成一項工作，那么以下二者缺一不可：

• 工作的線程
• 工作所需的信息

總結以下就是：

• 用于做某事的主體
• 用于做某事的客體

在設計多線程程序時，根據以 主體 為主還是以 客體 為主的不同產生了以下兩種方式

• 基于角色：以主體為主
• 基于任務：以客體為主

基于角色的考慮方式

即”線程最偉大"的方式。線程的實例來保存進行工作所必須的信息（上下文，狀態）。這樣減少了線程之間的交互信息量。一個線程使用從其它線程接收到的信息來執行處理（指的是線程間的通信)，改變自己的內部狀態。我們將這種線程稱為角色。用代碼來表示大致如下：

class Actor extends Thread {// 角色的內部狀態public void run() {// 循環的從外部接收并執行任務，改變內部狀態} }

該書的第12章介紹的 Active Object 模式就是一種角色。

基于任務的考慮方式

即“任務最偉大”的方式。信息保存在線程之間交互的實例中。不僅是數據還有請求的方法都在該實例中。我們稱該實例為信息，請求或是命令。這里暫稱為任務，任務儲存了足夠的信息，可以說這是一種 富任務 往來于 輕線程之間的方式。典型就是書的第8章介紹的 Worker Thread 模式。
用代碼表示大致如下：

class Task implements Runnable {// 進行工作所必須的信息public void run() {// 工作的處理內容} }

java.util.TimerTask 類就是一個基于任務的類。該類實現了 Runnable 接口，它會被 java.util.Timer 類調用。如果要定義一項在一定時間后進行的工作或是頂起進行的工作，可以使用該類。
java.util.concurrent.FutureTask 類也是一個基于任務的類。

實際上兩種方式是綜合在一起的

我們通常采用的是 角色之間通過任務交互 的形式。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ThreadLocal的介绍与使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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