java高併發系列 - 第24天:ThreadLocal、InheritableThreadLocal(通俗易懂)
java高併發系列第24篇文章。
環境:jdk1.8。
本文內容
- 需要解決的問題
- 介紹ThreadLocal
- 介紹InheritableThreadLocal
需要解決的問題
我們還是以解決問題的方式來引出
ThreadLocal
、InheritableThreadLocal
,這樣印象會深刻一些。
目前java開發web系統一般有3層,controller、service、dao,請求到達controller,controller呼叫service,service呼叫dao,然後進行處理。
我們寫一個簡單的例子,有3個方法分別模擬controller、service、dao。程式碼如下:
package com.itsoku.chat24; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * 跟著阿里p7學併發,微信公眾號:javacode2018 */ public class Demo1 { static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1); //建立處理請求的執行緒池子 static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3, 3, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(), r -> { Thread thread = new Thread(r); thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement()); return thread; }); //記錄日誌 public static void log(String msg) { StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace(); System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + ",[執行緒:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg); } //模擬controller public static void controller(List<String> dataList) { log("接受請求"); service(dataList); } //模擬service public static void service(List<String> dataList) { log("執行業務"); dao(dataList); } //模擬dao public static void dao(List<String> dataList) { log("執行資料庫操作"); //模擬插入資料 for (String s : dataList) { log("插入資料" + s + "成功"); } } public static void main(String[] args) { //需要插入的資料 List<String> dataList = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 3; i++) { dataList.add("資料" + i); } //模擬5個請求 int requestCount = 5; for (int i = 0; i < requestCount; i++) { disposeRequestExecutor.execute(() -> { controller(dataList); }); } disposeRequestExecutor.shutdown(); } }
執行結果:
****1565338891286,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受請求 ****1565338891286,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受請求 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):執行業務 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):執行業務 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受請求 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):執行資料庫操作 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料0成功 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料1成功 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):執行資料庫操作 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料2成功 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):執行業務 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受請求 ****1565338891287,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料0成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):執行業務 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):執行資料庫操作 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):執行資料庫操作 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料1成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料0成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料0成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料1成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料2成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料2成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料1成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受請求 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料2成功 ****1565338891288,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):執行業務 ****1565338891289,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):執行資料庫操作 ****1565338891289,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料0成功 ****1565338891289,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料1成功 ****1565338891289,[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入資料資料2成功
程式碼中呼叫controller、service、dao 3個方法時,來模擬處理一個請求。main方法中迴圈了5次模擬發起5次請求,然後交給執行緒池去處理請求,dao中模擬迴圈插入傳入的dataList資料。
問題來了:開發者想看一下哪些地方耗時比較多,想通過日誌來分析耗時情況,想追蹤某個請求的完整日誌,怎麼搞?
上面的請求採用執行緒池的方式處理的,多個請求可能會被一個執行緒處理,通過日誌很難看出那些日誌是同一個請求,我們能不能給請求加一個唯一標誌,日誌中輸出這個唯一標誌,當然可以。
如果我們的程式碼就只有上面示例這麼簡單,我想還是很容易的,上面就3個方法,給每個方法加個traceId引數,log方法也加個traceId引數,就解決了,程式碼如下:
package com.itsoku.chat24;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 跟著阿里p7學併發,微信公眾號:javacode2018
*/
public class Demo2 {
static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);
//建立處理請求的執行緒池子
static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,
3,
60,
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingDeque<>(),
r -> {
Thread thread = new Thread(r);
thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());
return thread;
});
//記錄日誌
public static void log(String msg, String traceId) {
StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();
System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + "[traceId:" + traceId + "],[執行緒:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);
}
//模擬controller
public static void controller(List<String> dataList, String traceId) {
log("接受請求", traceId);
service(dataList, traceId);
}
//模擬service
public static void service(List<String> dataList, String traceId) {
log("執行業務", traceId);
dao(dataList, traceId);
}
//模擬dao
public static void dao(List<String> dataList, String traceId) {
log("執行資料庫操作", traceId);
//模擬插入資料
for (String s : dataList) {
log("插入資料" + s + "成功", traceId);
}
}
public static void main(String[] args) {
//需要插入的資料
List<String> dataList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
dataList.add("資料" + i);
}
//模擬5個請求
int requestCount = 5;
for (int i = 0; i < requestCount; i++) {
String traceId = String.valueOf(i);
disposeRequestExecutor.execute(() -> {
controller(dataList, traceId);
});
}
disposeRequestExecutor.shutdown();
}
}
輸出:
****1565339559773[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受請求
****1565339559773[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受請求
****1565339559773[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受請求
****1565339559774[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):執行業務
****1565339559774[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):執行業務
****1565339559774[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):執行資料庫操作
****1565339559774[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):執行業務
****1565339559774[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料0成功
****1565339559774[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):執行資料庫操作
****1565339559774[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料1成功
****1565339559774[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):執行資料庫操作
****1565339559774[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料2成功
****1565339559774[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料0成功
****1565339559775[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受請求
****1565339559775[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料0成功
****1565339559775[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):執行業務
****1565339559775[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料1成功
****1565339559775[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):執行資料庫操作
****1565339559775[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料1成功
****1565339559775[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料0成功
****1565339559775[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料2成功
****1565339559775[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料1成功
****1565339559775[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料2成功
****1565339559775[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料2成功
****1565339559775[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受請求
****1565339559776[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):執行業務
****1565339559776[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):執行資料庫操作
****1565339559776[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料0成功
****1565339559776[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料1成功
****1565339559776[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入資料資料2成功
上面我們通過修改程式碼的方式,把問題解決了,但前提是你們的系統都像上面這麼簡單,功能很少,需要改的程式碼很少,可以這麼去改。但事與願違,我們的系統一般功能都是比較多的,如果我們都一個個去改,豈不是要瘋掉,改程式碼還涉及到重新測試,風險也不可控。那有什麼好辦法麼?
ThreadLocal
還是拿上面的問題,我們來分析一下,每個請求都是由一個執行緒處理的,執行緒就相當於一個人一樣,每個請求相當於一個任務,任務來了,人來處理,處理完畢之後,再處理下一個請求任務。人身上是不是有很多口袋,人剛開始準備處理任務的時候,我們把任務的編號放在處理者的口袋中,然後處理中一路攜帶者,處理過程中如果需要用到這個編號,直接從口袋中獲取就可以了。那麼剛好java中執行緒設計的時候也考慮到了這些問題,Thread物件中就有很多口袋,用來放東西。Thread類中有這麼一個變數:
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
這個就是用來操作Thread中所有口袋的東西,ThreadLocalMap
原始碼中有一個數組(有興趣的可以去看一下原始碼),對應處理者身上很多口袋一樣,陣列中的每個元素對應一個口袋。
如何來操作Thread中的這些口袋呢,java為我們提供了一個類ThreadLocal
,ThreadLocal物件用來操作Thread中的某一個口袋,可以向這個口袋中放東西、獲取裡面的東西、清除裡面的東西,這個口袋一次性只能放一個東西,重複放東西會將裡面已經存在的東西覆蓋掉。
常用的3個方法:
//向Thread中某個口袋中放東西
public void set(T value);
//獲取這個口袋中目前放的東西
public T get();
//清空這個口袋中放的東西
public void remove()
我們使用ThreadLocal來改造一下上面的程式碼,如下:
package com.itsoku.chat24;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 跟著阿里p7學併發,微信公眾號:javacode2018
*/
public class Demo3 {
//建立一個操作Thread中存放請求任務追蹤id口袋的物件
static ThreadLocal<String> traceIdKD = new ThreadLocal<>();
static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);
//建立處理請求的執行緒池子
static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,
3,
60,
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingDeque<>(),
r -> {
Thread thread = new Thread(r);
thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());
return thread;
});
//記錄日誌
public static void log(String msg) {
StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();
//獲取當前執行緒存放tranceId口袋中的內容
String traceId = traceIdKD.get();
System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + "[traceId:" + traceId + "],[執行緒:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);
}
//模擬controller
public static void controller(List<String> dataList) {
log("接受請求");
service(dataList);
}
//模擬service
public static void service(List<String> dataList) {
log("執行業務");
dao(dataList);
}
//模擬dao
public static void dao(List<String> dataList) {
log("執行資料庫操作");
//模擬插入資料
for (String s : dataList) {
log("插入資料" + s + "成功");
}
}
public static void main(String[] args) {
//需要插入的資料
List<String> dataList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
dataList.add("資料" + i);
}
//模擬5個請求
int requestCount = 5;
for (int i = 0; i < requestCount; i++) {
String traceId = String.valueOf(i);
disposeRequestExecutor.execute(() -> {
//把traceId放入口袋中
traceIdKD.set(traceId);
try {
controller(dataList);
} finally {
//將tranceId從口袋中移除
traceIdKD.remove();
}
});
}
disposeRequestExecutor.shutdown();
}
}
輸出:
****1565339644214[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受請求
****1565339644214[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受請求
****1565339644214[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受請求
****1565339644214[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):執行業務
****1565339644214[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):執行業務
****1565339644214[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):執行資料庫操作
****1565339644214[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):執行業務
****1565339644214[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料0成功
****1565339644214[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):執行資料庫操作
****1565339644214[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):執行資料庫操作
****1565339644215[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料0成功
****1565339644215[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料1成功
****1565339644215[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料1成功
****1565339644215[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料0成功
****1565339644215[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料2成功
****1565339644215[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料2成功
****1565339644215[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料1成功
****1565339644215[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受請求
****1565339644215[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受請求
****1565339644215[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):執行業務
****1565339644215[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料2成功
****1565339644215[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):執行資料庫操作
****1565339644215[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):執行業務
****1565339644215[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料0成功
****1565339644215[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):執行資料庫操作
****1565339644215[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料1成功
****1565339644215[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料0成功
****1565339644215[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料2成功
****1565339644215[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料1成功
****1565339644215[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入資料資料2成功
可以看出輸出和剛才使用traceId引數的方式結果一致,但是卻簡單了很多。不用去修改controller、service、dao程式碼了,風險也減少了很多。
程式碼中建立了一個ThreadLocal traceIdKD
,這個物件用來操作Thread中一個口袋,用這個口袋來存放tranceId。在main方法中通過traceIdKD.set(traceId)
方法將traceId放入口袋,log方法中通traceIdKD.get()
獲取口袋中的traceId,最後任務處理完之後,main中的finally中呼叫traceIdKD.remove();
將口袋中的traceId清除。
ThreadLocal的官方API解釋為:
“該類提供了執行緒區域性 (thread-local) 變數。這些變數不同於它們的普通對應物,因為訪問某個變數(通過其 get 或 set 方法)的每個執行緒都有自己的區域性變數,它獨立於變數的初始化副本。ThreadLocal 例項通常是類中的 private static 欄位,它們希望將狀態與某一個執行緒(例如,使用者 ID 或事務 ID)相關聯。”
InheritableThreadLocal
繼續上面的例項,dao中迴圈處理dataList的內容,假如dataList處理比較耗時,我們想加快處理速度有什麼辦法麼?大家已經想到了,用多執行緒並行處理dataList
,那麼我們把程式碼改一下,如下:
package com.itsoku.chat24;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 跟著阿里p7學併發,微信公眾號:javacode2018
*/
public class Demo4 {
//建立一個操作Thread中存放請求任務追蹤id口袋的物件
static ThreadLocal<String> traceIdKD = new ThreadLocal<>();
static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);
//建立處理請求的執行緒池子
static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,
3,
60,
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingDeque<>(),
r -> {
Thread thread = new Thread(r);
thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());
return thread;
});
//記錄日誌
public static void log(String msg) {
StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();
//獲取當前執行緒存放tranceId口袋中的內容
String traceId = traceIdKD.get();
System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + "[traceId:" + traceId + "],[執行緒:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);
}
//模擬controller
public static void controller(List<String> dataList) {
log("接受請求");
service(dataList);
}
//模擬service
public static void service(List<String> dataList) {
log("執行業務");
dao(dataList);
}
//模擬dao
public static void dao(List<String> dataList) {
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(dataList.size());
log("執行資料庫操作");
String threadName = Thread.currentThread().getName();
//模擬插入資料
for (String s : dataList) {
new Thread(() -> {
try {
//模擬資料庫操作耗時100毫秒
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
log("插入資料" + s + "成功,主執行緒:" + threadName);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
countDownLatch.countDown();
}
}).start();
}
//等待上面的dataList處理完畢
try {
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
//需要插入的資料
List<String> dataList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
dataList.add("資料" + i);
}
//模擬5個請求
int requestCount = 5;
for (int i = 0; i < requestCount; i++) {
String traceId = String.valueOf(i);
disposeRequestExecutor.execute(() -> {
//把traceId放入口袋中
traceIdKD.set(traceId);
try {
controller(dataList);
} finally {
//將tranceId從口袋中移除
traceIdKD.remove();
}
});
}
disposeRequestExecutor.shutdown();
}
}
輸出:
****1565339904279[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565339904279[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565339904279[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565339904279[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565339904279[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565339904279[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565339904279[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565339904279[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565339904279[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565339904281[traceId:null],[執行緒:Thread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565339904281[traceId:null],[執行緒:Thread-5],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565339904281[traceId:null],[執行緒:Thread-4],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565339904281[traceId:null],[執行緒:Thread-6],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565339904281[traceId:null],[執行緒:Thread-9],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565339904282[traceId:null],[執行緒:Thread-8],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565339904282[traceId:null],[執行緒:Thread-10],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565339904282[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565339904282[traceId:null],[執行緒:Thread-7],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565339904282[traceId:null],[執行緒:Thread-11],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565339904282[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565339904282[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565339904283[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565339904283[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565339904283[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565339904283[traceId:null],[執行緒:Thread-12],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565339904283[traceId:null],[執行緒:Thread-13],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565339904283[traceId:null],[執行緒:Thread-14],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565339904284[traceId:null],[執行緒:Thread-15],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565339904284[traceId:null],[執行緒:Thread-17],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565339904284[traceId:null],[執行緒:Thread-16],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
看一下上面的輸出,有些traceId為null,這是為什麼呢?這是因為dao中為了提升處理速度,建立了子執行緒來並行處理,子執行緒呼叫log的時候,去自己的存放traceId的口袋中拿去東西,肯定是空的了。
那有什麼辦法麼?可不可以這樣?
父執行緒相當於主管,子執行緒相當於幹活的小弟,主管讓小弟們幹活的時候,將自己兜裡面的東西複製一份給小弟們使用,主管兜裡面可能有很多牛逼的工具,為了提升小弟們的工作效率,給小弟們都複製一個,丟到小弟們的兜裡,然後小弟就可以從自己的兜裡拿去這些東西使用了,也可以清空自己兜裡面的東西。
Thread
物件中有個inheritableThreadLocals
變數,程式碼如下:
ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
inheritableThreadLocals相當於執行緒中另外一種兜,這種兜有什麼特徵呢,當建立子執行緒的時候,子執行緒會將父執行緒這種型別兜的東西全部複製一份放到自己的inheritableThreadLocals
兜中,使用InheritableThreadLocal
物件可以操作執行緒中的inheritableThreadLocals
兜。
InheritableThreadLocal
常用的方法也有3個:
//向Thread中某個口袋中放東西
public void set(T value);
//獲取這個口袋中目前放的東西
public T get();
//清空這個口袋中放的東西
public void remove()
使用InheritableThreadLocal
解決上面子執行緒中無法輸出traceId的問題,只需要將上一個示例程式碼中的ThreadLocal
替換成InheritableThreadLocal
即可,程式碼如下:
package com.itsoku.chat24;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 跟著阿里p7學併發,微信公眾號:javacode2018
*/
public class Demo4 {
//建立一個操作Thread中存放請求任務追蹤id口袋的物件,子執行緒可以繼承父執行緒中內容
static InheritableThreadLocal<String> traceIdKD = new InheritableThreadLocal<>();
static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);
//建立處理請求的執行緒池子
static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,
3,
60,
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingDeque<>(),
r -> {
Thread thread = new Thread(r);
thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());
return thread;
});
//記錄日誌
public static void log(String msg) {
StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();
//獲取當前執行緒存放tranceId口袋中的內容
String traceId = traceIdKD.get();
System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + "[traceId:" + traceId + "],[執行緒:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);
}
//模擬controller
public static void controller(List<String> dataList) {
log("接受請求");
service(dataList);
}
//模擬service
public static void service(List<String> dataList) {
log("執行業務");
dao(dataList);
}
//模擬dao
public static void dao(List<String> dataList) {
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(dataList.size());
log("執行資料庫操作");
String threadName = Thread.currentThread().getName();
//模擬插入資料
for (String s : dataList) {
new Thread(() -> {
try {
//模擬資料庫操作耗時100毫秒
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
log("插入資料" + s + "成功,主執行緒:" + threadName);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
countDownLatch.countDown();
}
}).start();
}
//等待上面的dataList處理完畢
try {
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
//需要插入的資料
List<String> dataList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
dataList.add("資料" + i);
}
//模擬5個請求
int requestCount = 5;
for (int i = 0; i < requestCount; i++) {
String traceId = String.valueOf(i);
disposeRequestExecutor.execute(() -> {
//把traceId放入口袋中
traceIdKD.set(traceId);
try {
controller(dataList);
} finally {
//將tranceId從口袋中移除
traceIdKD.remove();
}
});
}
disposeRequestExecutor.shutdown();
}
}
輸出:
****1565341611454[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565341611454[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565341611454[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565341611454[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565341611454[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565341611454[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565341611454[traceId:2],[執行緒:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565341611454[traceId:1],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565341611454[traceId:0],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565341611557[traceId:2],[執行緒:Thread-5],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565341611557[traceId:0],[執行緒:Thread-4],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565341611557[traceId:1],[執行緒:Thread-11],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565341611557[traceId:1],[執行緒:Thread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565341611557[traceId:1],[執行緒:Thread-8],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565341611557[traceId:0],[執行緒:Thread-6],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565341611557[traceId:0],[執行緒:Thread-10],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565341611557[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565341611557[traceId:2],[執行緒:Thread-9],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565341611558[traceId:2],[執行緒:Thread-7],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-3
****1565341611557[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565341611557[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受請求
****1565341611558[traceId:3],[執行緒:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565341611558[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):執行業務
****1565341611558[traceId:4],[執行緒:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):執行資料庫操作
****1565341611659[traceId:3],[執行緒:Thread-15],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565341611659[traceId:4],[執行緒:Thread-14],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565341611659[traceId:3],[執行緒:Thread-13],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565341611659[traceId:3],[執行緒:Thread-12],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料0成功,主執行緒:disposeRequestThread-2
****1565341611660[traceId:4],[執行緒:Thread-16],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料1成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
****1565341611660[traceId:4],[執行緒:Thread-17],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入資料資料2成功,主執行緒:disposeRequestThread-1
輸出中都有traceId了,和期望的結果一致。
希望通過這篇文章可以學會使用InheritableThreadLocal
和InheritableThreadLocal
。有問題可以加我微信itsoku
交流,也可以留言,謝謝。
java高併發系列目錄
- 第1天:必須知道的幾個概念
- 第2天:併發級別
- 第3天:有關並行的兩個重要定律
- 第4天:JMM相關的一些概念
- 第5天:深入理解程序和執行緒
- 第6天:執行緒的基本操作
- 第7天:volatile與Java記憶體模型
- 第8天:執行緒組
- 第9天:使用者執行緒和守護執行緒
- 第10天:執行緒安全和synchronized關鍵字
- 第11天:執行緒中斷的幾種方式
- 第12天JUC:ReentrantLock重入鎖
- 第13天:JUC中的Condition物件
- 第14天:JUC中的LockSupport工具類,必備技能
- 第15天:JUC中的Semaphore(訊號量)
- 第16天:JUC中等待多執行緒完成的工具類CountDownLatch,必備技能
- 第17天:JUC中的迴圈柵欄CyclicBarrier的6種使用場景
- 第18天:JAVA執行緒池,這一篇就夠了
- 第19天:JUC中的Executor框架詳解1
- 第20天:JUC中的Executor框架詳解2
- 第21天:java中的CAS,你需要知道的東西
- 第22天:JUC底層工具類Unsafe,高手必須要了解
- 第23天:JUC中原子類,一篇就夠了
java高併發系列連載中,總計估計會有四五十篇文章。
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特別宣告 本文是作者 Tomek Sułkowski 釋出在 medium 上的一個系列。據作者透露一共有24篇,一直更新到12月24日 版權歸原作者所有。 前兩篇的翻譯連結我已經給到了作者本人,雖然他不理解中文,但是他還是很開心哈哈,截圖在最後 譯者在翻譯前已經和作者溝通得到了翻譯整個系列的許可。 為
江西偉人系列第三篇:唐宋八大家(歐陽修)
青春 logs body 指導 文學家 分享 itl 1年 html 歐陽修(1007年8月1日-1072年9月22日),字永叔,號醉翁,晚號六一居士, 漢族,吉州永豐(今江西省吉安市永豐縣)人,北宋政治家、文學家,且在政治上負有盛名。因吉州原屬廬陵郡,以“
24、Django實戰第24天:講師列表頁
try object imp 圖片 light except div 分頁 integer 1、復制teracher-list.html到templates目錄下 2、編輯teacher-list.html,繼承base模板 3、編輯organization.vie
Java基礎複習第八天:繼承、過載、this與super、多型、static
一 繼承 1.繼承的由來 多個類中有相同成員變數和成員方法,那麼我們會把這些共性抽取到另外一個類中, 這時多個類只需要繼承剛剛抽取出來這個類即可 2.父類 和 子類 一個類A 繼承了 類B,那麼 類B稱為父類/超類/基類(superclass) 類