【java專案實戰】ThreadLocal封裝Connection,實現同一執行緒共享資源
執行緒安全一直是程式猿們關注的焦點,多執行緒也一直是比較讓人頭疼的話題,想必大家曾經也遇到過各種各種的問題,我就不再累述了。當然,解決方式也有很多,這篇博文給大家提供一種很好的解決執行緒安全問題的思路。
首先,我們先簡單的認識一下ThreadLocal,之後是例項+解析,最後一句話總結。
1、認識一下ThreaLocal
認識ThreadLocal必須要通過api文件,不僅僅具有說服力,而且它會給你更加全面的解釋。下面我我給大家從api文件上擷取一張圖,並標出來了七點需要重點理解的內容,例項過後的解析也是重點解釋這七部分。
對於上面的內容,不理解沒有關係,我們通過下面的例項加深一下理解,例項之後我會給大家一個更加深入的解釋。
2、ThreaLocal封裝Connection例項+解析
下面的程式碼只是ThreaLocal封裝Connection的核心程式碼,對於多餘的內容成功避開就好,並且有一部分程式碼是“dom4j解析xml檔案,連線資料庫”的內容,非常適合初學者,如有需要,請您移駕到此。
package com.bjpowernode.drp.util; import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; /** * 採用ThreadLocal封裝Connection * 只要執行緒是活動的,沒有結束,ThreadLocal是可訪問的,就可以訪問本執行緒的connection * * @author liang * */ public class ConnectionManager { //使用ThreadLocal儲存Connection變數 private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>(); /** * 連線Connection * @return */ public static Connection getConnection(){ //ThreadLocal取得當前執行緒的connection Connection conn = connectionHolder.get(); //如果ThreadLocal沒有繫結相應的Connection,建立一個新的Connection, //並將其儲存到本地執行緒變數中。 if(conn == null){ try { JdbcConfig jdbcConfig = XmlConfigReader.getInstance().getJdbcConfig(); Class.forName(jdbcConfig.getDriverName()); conn = DriverManager.getConnection(jdbcConfig.getUrl(), jdbcConfig.getUserName(), jdbcConfig.getPassword()); //將當前執行緒的Connection設定到ThreadLocal connectionHolder.set(conn); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); throw new ApplicationException("系統錯誤,請聯絡系統管理員"); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); throw new ApplicationException("系統錯誤,請聯絡系統管理員"); } } return conn; } /** * 關閉Connection,清除集合中的Connection */ public static void closeConnection(){ //ThreadLocal取得當前執行緒的connection Connection conn = connectionHolder.get(); //當前執行緒的connection不為空時,關閉connection. if(conn != null){ try{ conn.close(); //connection關閉之後,要從ThreadLocal的集合中清除Connection connectionHolder.remove(); }catch(SQLException e){ e.printStackTrace(); } } } }
下面的程式碼給大家演示了:ThreadLocal如何在同一個執行緒中可以共享Connection資源。
package com.bjpowernode.drp.flowcard.manager.impl; import java.sql.Connection; import java.util.Date; import com.bjpowernode.drp.flowcard.dao.FlowCardDao; import com.bjpowernode.drp.flowcard.domain.FlowCard; import com.bjpowernode.drp.flowcard.manager.FlowCardManager; import com.bjpowernode.drp.util.ApplicationException; import com.bjpowernode.drp.util.BeanFactory; import com.bjpowernode.drp.util.ConnectionManager; import com.bjpowernode.drp.util.DaoException; import com.bjpowernode.drp.util.PageModel; public class FlowCardManagerImpl implements FlowCardManager { private FlowCardDao flowCardDao; //建構函式 public FlowCardManagerImpl(){ this.flowCardDao = (FlowCardDao) BeanFactory.getInstance().getDaoObject(FlowCardDao.class); } @Override public void addFlowCard(FlowCard flowCard) throws ApplicationException { Connection conn = null; try{ //從ThreadLocal中獲取執行緒對應的Connection conn = ConnectionManager.getConnection(); //開始事務 ConnectionManager.beginTransaction(conn); //生成流向單單號 String flowCardVouNo = flowCardDao.generateVouNo(); //新增流向單主資訊 flowCardDao.addFlowCardMaster(flowCardVouNo, flowCard); //新增流向單明細資訊 flowCardDao.addFlowCardDetail(flowCardVouNo, flowCard.getFlowCardDetailList()); //提交事務 ConnectionManager.commitTransaction(conn); }catch(DaoException e){ //回滾事務 ConnectionManager.rollbackTransaction(conn); throw new ApplicationException("新增流向單失敗!"); }finally{ //關閉Connection並從ThreadLocal集合中清除 ConnectionManager.closeConnection(); } } }
解析:
1、該類提供了執行緒區域性變數,它獨立於變數的初始化副本
大家可能對區域性變數不太理解,為什麼不是成員變數或全域性變數,此時就涉及到變數的作用域問題。ThreadLocal具有比區域性變數更大一點的作用域,在此作用域內資源可以共享,執行緒是安全的。
我們還了解到ThreadLocal並不是本地執行緒,而是一個執行緒變數,它只是用來維護本地變數。針對每個執行緒提供自己的變數版本,避免了多執行緒的衝突問題,每個執行緒只需要維護自己的版本就好,彼此獨立,不會影響到對方。
2、每個執行緒有自己的一個ThreadLocal,修改它並不影響其他執行緒
我們根據下面這張圖可以看到,向ThreadLocal裡面存東西就是建立了一個Map,一個執行緒對應一個Map集合,然後ThreadLocal把這個Map掛到當前的執行緒底下,一個key值對應一個value,這樣Map就只屬於當前執行緒。(如果您不理解Map的特點可以猛戳)
3、線上程消失之後,其執行緒區域性例項的所有副本都會被垃圾回收(除非存在對這些副本的其他引用)。
上面我們知道了變數副本的存放在了map中,當我們不在呼叫set,此時不在將引用指向該‘map’,而本執行緒退出時會執行資源回收操作,將申請的資源進行回收,其實就是將引用設定為null。這時已經不在有任何引用指向該map,故而會被垃圾回收。
3、對比ThreadLocal和synchronized同步機制
相同點:
1、ThreadLocal和執行緒同步機制都能解決多執行緒中相同變數的訪問衝突問題。
不同點:
1、適用的情況不同
在同步機制中,使用同步保證同一時間只有一個執行緒訪問,不能同時訪問共享資源,否則就是出現錯誤。ThreadLocal則隔離了相關的資源,並在同一個執行緒中可以共享這個資源。彼此獨立,修改不會影響到對方。
2、最終實現的效果不同
對於多執行緒資源共享問題,同步機制採用了“以時間換空間”的方式,而ThreadLocal採用了“以空間換時間”的方式。前者僅提供一份變數,讓不同的執行緒排隊訪問,而後者為每一個執行緒都提供了一份變數,因此可以同時訪問而互不影響。
上面部落格的連結同樣也是執行緒同步機制synchronized的例項,大家可以通過兩個例項體會一下它們的異同點,再加上異同點解析,相信您對它們已經有了很深刻的認識。
4、一句話總結ThreadLocal
ThreadLocal是解決執行緒安全問題一個很好的思路,在很多情況下,ThreadLocal比直接使用synchronized同步機制解決執行緒安全問題更簡單,更方便,並且程式擁有更高的併發性。