ThreadLocal線程范圍內的共享變量

模擬ThreadLocal類實現：線程范圍內的共享變量，每個線程只能訪問他自己的，不能訪問別的線程。

package com.ljq.test.thread;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

/**
 * 線程范圍內的共享變量
 * 
 * 三個模塊共享數據，主線程模塊和AB模塊
 * 
 * @author Administrator
 * 
 */
public class ThreadScopeShareData {
    // 准備共享的數據
    private static int data = 0;
    // 存放各個線程對應的數據
    private static Map<Thread, Integer> threadData = new HashMap<Thread, Integer>();

    public static void main(String[] args) {
        // 啟動兩個線程
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 現在當前線程中修改一下數據,給出修改信息
                    int data = new Random().nextInt();
                    // 將線程信息和對應數據存儲起來
                    threadData.put(Thread.currentThread(), data);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has put data :" + data);
                    new A().get();
                    new B().get();
                }
            }).start();
        }
    }

    static class A {
        public void get() {
            int data = threadData.get(Thread.currentThread());
            System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName()
                    + " get data :" + data);
        }
    }

    static class B {
        public void get() {
            int data = threadData.get(Thread.currentThread());
            System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName()
                    + " get data :" + data);
        }
    }
}

運行結果：

ThreadLocal的作用和目的：
用於實現線程內的數據共享，即對於相同的程序代碼，多個模塊在同一個線程中運行時要共享一份數據，而在另外線程中運行時又共享另外一份數據。

每個線程調用全局ThreadLocal對象的set方法，就相當於往其內部的map中增加一條記錄，key分別是各自的線程，value是各自的set方法傳進去的值。在線程結束時可以調用ThreadLocal.clear()方法，這樣會更快釋放內存，不調用也可以，因為線程結束后也可以自動釋放相關的ThreadLocal變量。

ThreadLocal的應用場景：
訂單處理包含一系列操作：減少庫存量、增加一條流水台賬、修改總賬，這幾個操作要在同一個事務中完成，通常也即同一個線程中進行處理，如果累加公司應收款的操作失敗了，則應該把前面的操作回滾，否則，提交所有操作，這要求這些操作使用相同的數據庫連接對象，而這些操作的代碼分別位於不同的模塊類中。

銀行轉賬包含一系列操作： 把轉出帳戶的余額減少，把轉入帳戶的余額增加，這兩個操作要在同一個事務中完成，它們必須使用相同的數據庫連接對象，轉入和轉出操作的代碼分別是兩個不同的帳戶對象的方法。

例如Strut2的ActionContext，同一段代碼被不同的線程調用運行時，該代碼操作的數據是每個線程各自的狀態和數據，對於不同的線程來說，getContext方法拿到的對象都不相同，對同一個線程來說，不管調用getContext方法多少次和在哪個模塊中getContext方法，拿到的都是同一個。

實驗案例：定義一個全局共享的ThreadLocal變量，然后啟動多個線程向該ThreadLocal變量中存儲一個隨機值，接着各個線程調用另外其他多個類的方法，這多個類的方法中讀取這個ThreadLocal變量的值，就可以看到多個類在同一個線程中共享同一份數據。

實現對ThreadLocal變量的封裝，讓外界不要直接操作ThreadLocal變量。
對基本類型的數據的封裝，這種應用相對很少見。
對對象類型的數據的封裝，比較常見，即讓某個類針對不同線程分別創建一個獨立的實例對象。

package com.ljq.test.thread;

import java.util.Random;

/**
 * ThreadLocal類及應用技巧
 * 
 * 將線程范圍內共享數據進行封裝，封裝到一個單獨的數據類中，提供設置獲取方法
 * 將該類單例化，提供獲取實例對象的方法，獲取到的實例對象是已經封裝好的當前線程范圍內的對象
 */
public class ThreadLocalTest {

	private static ThreadLocal<Integer> x = new ThreadLocal<Integer>();
	//private static ThreadLocal<MyThreadScopeData> myThreadScopeData = new ThreadLocal<MyThreadScopeData>();
	public static void main(String[] args) {
		for(int i=0;i<2;i++){
			new Thread(new Runnable(){
				@Override
				public void run() {
					int data = new Random().nextInt();
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has put data :" + data);
					x.set(data);
					
					/*					
					MyThreadScopeData myData = new MyThreadScopeData();
					myData.setName("name" + data);
					myData.setAge(data);
					myThreadScopeData.set(myData);
					*/
					MyThreadScopeData.getThreadInstance().setName("name" + data);
					MyThreadScopeData.getThreadInstance().setAge(data);
					new A().get();
					new B().get();
				}
			}).start();
		}
	}
	
	//使用獲取到的線程范圍內的對象實例調用相應方法
	static class A{
		public void get(){
			int data = x.get();
			System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName() + " get data :" + data);
			
			/*			
 			MyThreadScopeData myData = myThreadScopeData.get();
			System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName() 
					+ " getMyData: " + myData.getName() + "," + myData.getAge());
			*/
			MyThreadScopeData myData = MyThreadScopeData.getThreadInstance();
			System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName() 
					+ " getMyData: " + myData.getName() + "," + myData.getAge());
		}
	}
	
	//使用獲取到的線程范圍內的對象實例調用相應方法
	static class B{
		public void get(){
			int data = x.get();			
			System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName() + " get data :" + data);
			
			MyThreadScopeData myData = MyThreadScopeData.getThreadInstance();
			System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName() 
					+ " getMyData: " + myData.getName() + "," + myData.getAge());			
		}		
	}
}


class MyThreadScopeData {

	// 單例
	private MyThreadScopeData() {
	}

	// 提供獲取實例方法，不加synchronized關鍵字表示線程各拿各自的數據，互不干擾
	public static/* synchronized */MyThreadScopeData getThreadInstance() {
		// 從當前線程范圍內數據集中獲取實例對象
		MyThreadScopeData instance = map.get();
		if (instance == null) {
			instance = new MyThreadScopeData();
			map.set(instance);
		}
		return instance;
	}

	// 將實例對象存入當前線程范圍內數據集中
	private static ThreadLocal<MyThreadScopeData> map = new ThreadLocal<MyThreadScopeData>();

	private String name;
	private int age;

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
}

xxx
xxxxxxx
xxx
xxx
xxx