线程管理(九)使用本地线程变量

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷 校对:方腾飞

使用本地线程变量

并发应用的一个关键地方就是共享数据。这个对那些扩展Thread类或者实现Runnable接口的对象特别重要。

如果你创建一个类对象,实现Runnable接口,然后多个Thread对象使用同样的Runnable对象,全部的线程都共享同样的属性。这意味着,如果你在一个线程里改变一个属性,全部的线程都会受到这个改变的影响。

有时,你希望程序里的各个线程的属性不会被共享。 Java 并发 API提供了一个很清楚的机制叫本地线程变量。

在这个指南中, 我们将开发一个程序,这个程序用来描述在第一段话里的问题,和另一个程序使用本地线程变量机制解决这个问题。

准备

指南中的例子是使用Eclipse IDE 来实现的。如果你使用Eclipse 或者其他的IDE,例如NetBeans, 打开并创建一个新的java项目。

怎么做呢

按照这些步骤来实现下面的例子:

1.   首先,我们来实现一个程序含有上述的问题。

创建一个类名为 UnsafeTask 并实现 Runnable 接口。 声明一个 private java.util.Date 属性.

public class UnsafeTask implements Runnable{
private Date startDate;

2. 实现UnsafeTask 对象的run() 方法,此方法会初始 startDate 属性, 把值写入控制台,随机休眠一段时间,最后在写入startDate 属性。

@Override
public void run() {
startDate=new Date();
System.out.printf("Starting Thread: %s : %s\n",Thread. currentThread().getId(),startDate);
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep( (int)Math.rint(Math.random()*10));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.printf("Thread Finished: %s : %s\n",Thread. currentThread().getId(),startDate);
}

3.   现在,来实现这个有问题例子的主类。创建一个 Main  类和 main() 方法. 此方法会创建一个 UnsafeTask 类的对象,并开始3个线程使用这个对象,每个线程间休眠2秒。

public class Core {
public static void main(String[] args) {
UnsafeTask task=new UnsafeTask();
 for (int i=0; i<10; i++){
Thread thread=new Thread(task);
thread.start();
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

4.   在以下的裁图,你可以发现这个程序的执行结果。每个线程有着不同的开始时间,但是全部都有相同的结束时间。

5.   如在之前提到的, 我们会使用本地线程变量机制来解决这个问题。

6.   创建一个类名为 SafeTask a一定实现 Runnable 接口。

public class SafeTask implements Runnable {

7.   声明 ThreadLocal<Date> 类对象。此对象有隐含实现了 initialValue()方法. 此方法会返回真实日期。

private static ThreadLocal<Date> startDate= new ThreadLocal<Date>() {
protected Date initialValue(){
return new Date();
}
};

8.   实现run()方法。它和 UnsafeClass的run() 方法功能一样,只是改变了属性的访问方式。

@Override
public void run() {
  System.out.printf("Starting Thread: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
try {
  TimeUnit.SECONDS.sleep((int)Math.rint(Math.random()*10));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.printf("Thread Finished: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
}

9.    这个例子的主类跟不安全例子一样,把名字改成 Runnable 类。

10. 运行例子并分析不同处。

它是怎么工作的

在下面的截图里,你可以看到线程安全模式下程序运行的结果。现在3个 Thread 对象都有他们自己的startDate 属性值。看下图:

本地线程变量为每个使用这些变量的线程储存属性值。可以用 get() 方法读取值和使用 set() 方法改变值。 如果第一次你访问本地线程变量的值,如果没有值给当前的线程对象,那么本地线程变量会调用 initialValue() 方法来设置值给线程并返回初始值。

更多

本地线程类还提供 remove() 方法,删除存储在线程本地变量里的值。

Java 并发 API 包括 InheritableThreadLocal 类提供线程创建线程的值的遗传性 。如果线程A有一个本地线程变量,然后它创建了另一个线程B,那么线程B将有与A相同的本地线程变量值。 你可以覆盖 childValue() 方法来初始子线程的本地线程变量的值。 它接收父线程的本地线程变量作为参数。

原创文章,转载请注明: 转载自并发编程网 – ifeve.com本文链接地址: 线程管理(九)使用本地线程变量

FavoriteLoading添加本文到我的收藏
  • Trackback are closed
  • Comments (7)
    • 忆浪
    • 09/03. 2013 8:05pm

    代码加入了一些转义符了,虽不影响,
    但看起来挺别扭的

    • 阿阿飞
    • 06/02. 2014 5:56pm

    举例不太恰当,在Unsafe的例子里,之说以出现线程打印的结束时间相同,取决于你sleep的时间长短。。。

      • yf
      • 09/15. 2014 3:13pm

      确实如此,添加一个实验结果
      Starting Thread: 10 : Mon Sep 15 15:12:19 CST 2014
      10 :3 //线程号码:睡眠秒数
      Starting Thread: 11 : Mon Sep 15 15:12:21 CST 2014
      11 :4
      Thread Finished: 10 : Mon Sep 15 15:12:21 CST 2014
      Starting Thread: 12 : Mon Sep 15 15:12:23 CST 2014
      12 :4
      Thread Finished: 11 : Mon Sep 15 15:12:23 CST 2014
      Thread Finished: 12 : Mon Sep 15 15:12:23 CST 2014

    • ghost
    • 11/28. 2014 12:10pm

    文中代码的例子有问题,实验结果如下:
    Thread-0 start:1417147478850
    Thread-1 start:1417147478852
    Thread-2 start:1417147478854
    Thread-3 start:1417147478856
    Thread-0 end!1417147478856
    Thread-4 start:1417147478858
    Thread-5 start:1417147478860
    Thread-4 end!1417147478860
    Thread-1 end!1417147478860
    Thread-6 start:1417147478862
    Thread-2 end!1417147478862
    Thread-7 start:1417147478864
    Thread-8 start:1417147478866
    Thread-7 end!1417147478866
    Thread-9 start:1417147478868
    Thread-5 end!1417147478868
    Thread-8 end!1417147478868
    Thread-3 end!1417147478868
    Thread-9 end!1417147478868
    Thread-6 end!1417147478868

    • jack_cheney
    • 08/27. 2015 1:51pm

    UnsafeTask task=new UnsafeTask();
    for (int i=0; i<10; i++){
    Thread thread=new Thread(task);
    thread.start();
    }
    从这段代码可以看出,多个thread共享了一个task,所以task的startDate必然是最后一个执行的thread的值。

      • jack_cheney
      • 08/27. 2015 2:00pm

      我想说的是,这个不是 task是否实现了runable接口的问题。多个thread共享任何一个变量都是不安全的,无法保证执行的顺序,就会出现这样的问题。书里这个例子举得不恰当:
      他应当举例:线程a、b、c 使用了同一个变量i,每个线程都对变量做了修改,但打印的结果与预想不否。这个例子与数据库原子性操作时,银行转账的举例类似。

You must be logged in to post a comment.

return top