三剑客争霸：ThreadLocal、InheritableThreadLocal、TransmittableThreadLocal

2022-12-24 21:49:32

ThreadLocal、InheritableThreadLocal和TransmittableThreadLocal：线程局部变量的利刃出鞘

在并发编程的江湖中，多线程之间的数据争抢就像一场争夺战，稍有不慎就会酿成一场数据混战。为了解决这一难题，Java世界里诞生了三位响当当的人物：ThreadLocal、InheritableThreadLocal和TransmittableThreadLocal。他们犹如线程局部变量的利刃，在纷繁复杂的并发场景中劈波斩浪。

ThreadLocal：独享数据，避免争夺

ThreadLocal是线程局部变量家族的鼻祖，它可以让每个线程独享一份变量副本，就像给每个线程分配了一个私人保险箱，互不干扰。当一个线程向自己的保险箱里存取数据时，其他线程根本无从窥视，数据争抢自然无从谈起。

InheritableThreadLocal：父子传承，数据共享

InheritableThreadLocal是ThreadLocal的升级版，它新增了父子线程变量继承的本领。就像家族传承一样，当一个父线程创建了InheritableThreadLocal变量，其子线程也可以继承这份变量，就像继承了祖传宝藏一般。这种特性在父子线程需要共享数据的场景中尤为适用。

TransmittableThreadLocal：跨线程传递，数据流通

TransmittableThreadLocal是Java 9中的新面孔，它打破了父子线程的限制，实现了跨线程变量传递的绝技。就像信使传递情报一样，任何线程都可以将变量值传递给其他线程，不受父子关系的束缚。这种特性在需要在非父子线程间共享数据的场景中大显身手。

场景比拼，各显神通

这三位线程局部变量英雄在不同的场景中各有千秋：

ThreadLocal： 当需要在多个线程中共享数据，又不想使用共享变量时，ThreadLocal是你的不二之选。它可以避免数据争抢，确保线程独享数据。
InheritableThreadLocal： 当父子线程需要共享数据时，InheritableThreadLocal闪亮登场。它让子线程继承父线程的变量，实现数据无缝传递。
TransmittableThreadLocal： 当需要跨线程传递变量值时，TransmittableThreadLocal应运而生。它打破了线程关系的界限，让数据在线程间自由流通。

选择指南，从容应对

面对三位英雄，如何选择最适合你的呢？这里有个小窍门：

是否需要父子线程变量继承？ 如果需要，InheritableThreadLocal是你的菜。
是否需要跨线程传递变量值？ 如果需要，TransmittableThreadLocal出马。
是否对性能有要求？ 如果性能是你的首要考量，ThreadLocal会是你的最佳拍档。

代码示例，实战演练

代码示例一：使用ThreadLocal管理每个线程的购物车

public class ThreadLocalCartExample {

    private static ThreadLocal<ShoppingCart> cart = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个线程，每个线程都有自己的购物车
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            // 在当前线程中添加商品到购物车
            ShoppingCart cart = ThreadLocalCartExample.cart.get();
            cart.addItem("商品1");
        });
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            // 在当前线程中添加商品到购物车
            ShoppingCart cart = ThreadLocalCartExample.cart.get();
            cart.addItem("商品2");
        });
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread1.join();
        thread2.join();
        // 打印每个线程购物车中的商品
        System.out.println("线程1的购物车：" + ThreadLocalCartExample.cart.get().getItems());
        System.out.println("线程2的购物车：" + ThreadLocalCartExample.cart.get().getItems());
    }
}

代码示例二：使用InheritableThreadLocal传递数据库连接信息

public class InheritableThreadLocalExample {

    private static InheritableThreadLocal<Connection> connection = new InheritableThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        // 在父线程中创建数据库连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection(...);
        connection.set(conn);
        // 创建子线程并执行查询
        Thread thread = new Thread(() -> {
            // 直接从父线程继承数据库连接
            Connection conn = InheritableThreadLocalExample.connection.get();
            // 使用数据库连接执行查询
            ...
        });
        thread.start();
        thread.join();
        // 关闭数据库连接
        connection.get().close();
    }
}