一次搞定ThreadLocal：线程安全共享变量的魔法工具

后端

2023-07-31 13:45:50

多线程中的共享变量：痛点与 ThreadLocal 的魔力

共享变量的并发噩梦

在多线程编程中，共享变量就像一张餐桌，所有人都可以取用，但如果同时下手，就会乱成一锅粥。多个线程同时访问和修改共享变量会导致数据不一致，甚至应用程序崩溃。

同步的代价：枷锁与负担

为了防止并发问题，我们需要对共享变量进行同步，就像给餐桌加上一把锁，一次只能一个人使用。但是，这种同步带来的是性能的拖累和程序设计的复杂度。

ThreadLocal：魔法的独立空间

ThreadLocal 就像一个神奇的魔法口袋，它为每个线程创造了一个私密的存储空间，称为 ThreadLocal 变量。这些变量与其他线程隔离，互不干扰。

ThreadLocal 的运作机制

ThreadLocal 在每个线程中维护一个字典，其中键是 ThreadLocal 对象，值是与该对象关联的数据。当一个线程访问一个 ThreadLocal 变量时，ThreadLocal 会从当前线程的字典中查找该变量，找到就返回，找不到就创建并放入字典。

ThreadLocal 的应用场景

ThreadLocal 的应用场景非常广泛，包括：

数据库连接池管理： 每个线程通过 ThreadLocal 获取自己的连接，避免争抢。
会话管理： 每个线程维护自己的会话，避免数据混乱。
日志管理： 每个线程记录自己的日志，防止日志混杂。
缓存管理： 每个线程获取自己的缓存，消除缓存竞争。

ThreadLocal 使用指南

使用 ThreadLocal 时，需要注意以下几点：

ThreadLocal 变量只能在当前线程内访问，不能跨线程。
ThreadLocal 变量是线程私有的，不会干扰其他线程。
使用后要及时释放 ThreadLocal 变量，避免内存泄漏。

代码示例

public class ThreadLocalExample {

    private static ThreadLocal<Integer> counter = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                counter.set(0);
                for (int j = 0; j < 1000; j++) {
                    counter.set(counter.get() + 1);
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + counter.get());
            }).start();
        }
    }
}