文章目錄

• 腦圖
• 概述
• 線程封閉的三種方式
• 示例
• • 堆棧封閉
  • ThreadLocal
  • Step1. ThreadLocal操作類
  • Step2. 自定義過濾器
  • Step3. 注冊攔截器，配置攔截規(guī)則
  • Step4. Controller層調(diào)用
  • Step5. 測試
• 代碼

腦圖

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概述

在上篇博文并發(fā)編程-10線程安全策略之不可變對象 ，我們通過介紹使用線程安全的不可變對象可以保證線程安全。

除了上述方法，還有一種辦法就是：線程封閉。

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線程封閉的三種方式

• Ad-hoc 線程封閉 ，完全由程序控制實(shí)現(xiàn)，不可控，不要使用

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• 堆棧封閉 方法中定義局部變量。不存在并發(fā)問題

堆棧封閉其實(shí)就是方法中定義局部變量。不存在并發(fā)問題。

多個線程訪問一個方法的時候，方法中的局部變量都會被拷貝一份到線程的棧中（Java內(nèi)存模型），所以局部變量是不會被多個線程所共享的。

局部變量的固有屬性之一就是封閉在線程中。它們位于執(zhí)行線程的棧中，其他線程無法訪問這個棧。

Java虛擬機(jī)棧 請參考以前的博文 地址如下： https://blog.csdn.net/yangshangwei/article/details/52833342#java%E8%99%9A%E6%8B%9F%E6%9C%BA%E6%A0%88-java-virtual-machine-stacks

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• ThreadLocal 線程封閉 將可變數(shù)據(jù)通過每個線程有自己的獨(dú)立副本從而實(shí)現(xiàn)線程封閉的機(jī)制

ThreadLocal類:線程本地變量。如果將變量使用ThreadLocal來包裝，那么每個線程往這個ThreadLocal中讀寫都是線程隔離的，互相之間不會影響。

它提供了一種將可變數(shù)據(jù)通過每個線程有自己的獨(dú)立副本從而實(shí)現(xiàn)線程封閉的機(jī)制。

Thread類有一個類型為ThreadLocal.ThreadLocalMap的實(shí)例變量threadLocals，也就是說每個線程有一個自己的ThreadLocalMap。

ThreadLocalMap有自己的獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，可以簡單地將它的key視作ThreadLocal，value為代碼中放入的值（實(shí)際上key并不是ThreadLocal本身，而是它的一個弱引用）。

每個線程在往某個ThreadLocal里set值的時候，都會往自己的ThreadLocalMap里存，get也是以某個ThreadLocal作為引用，在自己的map里找對應(yīng)的key，從而實(shí)現(xiàn)了線程隔離。

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示例

堆棧封閉

多個線程訪問一個方法，該方法中的局部變量都會被拷貝一份兒到線程棧中。所以局部變量是不被多個線程所共享的，也就不會出現(xiàn)并發(fā)問題。所以能用局部變量就別用全局的變量，全局變量容易引起并發(fā)問題。

局部變量，沒啥好說的 ，直接看ThreadLocal實(shí)現(xiàn)線程安全吧

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ThreadLocal

假設(shè)我們將用戶信息放到ThreadLocal中，然后從ThreadLocal中獲取該用戶信息。 這個例子中的場景不是很嚴(yán)謹(jǐn)，僅僅僅是為了演示ThreadLocal的用法

這里我們通過攔截器（過濾器也行） ，【如果過濾器和攔截器不清楚的話，建議先看下我之前寫的博文： Spring Boot2.x-12 Spring Boot2.1.2中Filter和Interceptor 的使用 】在調(diào)用Controller之前 ，重寫攔截器的preHandle方法，通常情況下在該方法中從session中獲取user信息，將寫入到ThreadLocal， 重寫afterCompletion方法不管是方法執(zhí)行正常還是異常都會執(zhí)行該方法，在該方法中移除threadlocal中的值，否則累計太多容易造成內(nèi)溢出。

Step1. ThreadLocal操作類

通常情況下都要具備三個方法 add get remove 。特別是remove，否則容易造成內(nèi)存溢出

package com.artisan.example.threadLocal;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/*** 通常情況下都要具備三個方法 add get remove * 特別是remove，否則容易造成內(nèi)存泄漏* @author yangshangwei**/ @Slf4j public class RequestHolder {private final static ThreadLocal<ArtisanUser> USER_HOLDER = new ThreadLocal<ArtisanUser>();public static void addCurrentUser(ArtisanUser artisanUser) {// 將當(dāng)前線程作為key, artisanUser作為value 存入ThreadLocal類的ThreadLocalMap中USER_HOLDER.set(artisanUser);log.info("將artisanUser:{} 寫入到ThreadLocal",artisanUser.toString());}public static ArtisanUser getCurrentUser() {// 通過當(dāng)前線程這個key ,獲取存放在當(dāng)前線程的ThreadLocalMap變量中的valueArtisanUser artisanUser = USER_HOLDER.get();log.info("從ThreadLocal中獲取artisanUser:{}",artisanUser.toString());return artisanUser;}public static void removeCurrentUser() {log.info("從ThreadLocal中移除artisanUser:{}", getCurrentUser());// 通過當(dāng)前線程這個key獲取當(dāng)前線程的ThreadLocalMap，從中移除valueUSER_HOLDER.remove();}}

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Step2. 自定義過濾器

在過濾器中 ，重寫對應(yīng)的方法 添加 和 移除 threadLocal

package com.artisan.interceptors;import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import org.checkerframework.checker.index.qual.LengthOf; import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor; import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;import com.artisan.example.threadLocal.ArtisanUser; import com.artisan.example.threadLocal.RequestHolder;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/*** 實(shí)現(xiàn) Handlerlnterceptor接口,覆蓋其對應(yīng)的方法即完成了攔截器的開發(fā)* * @author yangshangwei**/ @Slf4j public class MyInterceptor implements HandlerInterceptor {/*** preHandle在執(zhí)行Controller之前執(zhí)行 * 返回true：繼續(xù)執(zhí)行處理器邏輯，包含Controller的功能 * 返回false：中斷請求* * 處理器執(zhí)行前方法*/@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)throws Exception {log.info("MyInterceptor-處理器執(zhí)行前方法preHandle，返回true則不攔截后續(xù)的處理");// 模擬user存在session中ArtisanUser user = new ArtisanUser();user.setName("artisan");user.setAge(20);request.getSession().setAttribute("user", user);// 將用戶信息添加到ThreadLocal中RequestHolder.addCurrentUser((ArtisanUser)request.getSession().getAttribute("user"));return true;}/*** postHandle在請求執(zhí)行完之后渲染ModelAndView返回之前執(zhí)行* * 處理器處理后方法*/@Overridepublic void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,ModelAndView modelAndView) throws Exception {}/*** afterCompletion在整個請求執(zhí)行完畢后執(zhí)行,無論是否發(fā)生異常都會執(zhí)行* * 處理器完成后方法* * * 在這個方法中移除當(dāng)前用戶*/@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)throws Exception {log.info("MyInterceptor-處理器完成后方法afterCompletion");RequestHolder.removeCurrentUser();}}

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Step3. 注冊攔截器，配置攔截規(guī)則

注冊攔截器,配置攔截規(guī)則

package com.artisan.config;import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistration; import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry; import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;import com.artisan.interceptors.MyInterceptor;/*** 實(shí)現(xiàn) WebMvcConfigurer 接 口， 最后覆蓋其addInterceptors方法進(jìn)行注冊攔截器* @author yangshangwei**/// 標(biāo)注為配置類 @Configuration public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {// 注冊攔截器到 Spring MVC 機(jī)制， 然后 它會返 回 一個攔截器注冊InterceptorRegistration regist = registry.addInterceptor(new MyInterceptor());// 指定攔截匹配模式，限制攔截器攔截請求regist.addPathPatterns("/artisan/threadLocal/*");}}

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Step4. Controller層調(diào)用

通過RequestHolder.getCurrentUser() 獲取存到ThreadLocal中的user信息

package com.artisan.controller;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import com.artisan.example.threadLocal.ArtisanUser; import com.artisan.example.threadLocal.RequestHolder;@RestController @RequestMapping("/artisan/threadLocal") public class ThreadLocalTestController {@GetMapping("/getCurrentUser")public ArtisanUser getCurrentUser() {return RequestHolder.getCurrentUser();} }

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Step5. 測試

啟動Spring Boot 工程，打開postman，請求

http://localhost:8080/artisan/threadLocal/getCurrentUser

postman 或者瀏覽器

控制層可以直接通過RequestHold這個threalocal封裝類直接獲取到存放在ThreadLocal中的變量信息，說明OK。

觀察后臺日志：

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代碼

https://github.com/yangshangwei/ConcurrencyMaster

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的并发编程-11线程安全策略之线程封闭的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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