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ThreadLocal与synchronized多线程并发访问区别2【转】

2009-11-27 14:26 501 查看
ThreadLocal与synchronized多线程并发访问区别2【转】
2009-11-0411:50

ThreadLocal

由上面可以知道，使用同步是非常复杂的。并且同步会带来性能的降低。Java提供了另外的一种方式，通过ThreadLocal可以很容易的编写多线程程序。从字面上理解，很容易会把ThreadLocal误解为一个线程的本地变量。其它ThreadLocal并不是代表当前线程，ThreadLocal其实是采用哈希表的方式来为每个线程都提供一个变量的副本。从而保证各个线程间数据安全。每个线程的数据不会被另外线程访问和破坏。

我们把第一个例子用ThreadLocal来实现,但是我们需要些许改变。
Student并不是一个私有变量了，而是需要封装在一个ThreadLocal对象中去。调用ThreadLocal的set方法，ThreadLocal会为每一个线程都保持一份Student变量的副本。所以对student的读取操作都是通过ThreadLocal来进行的。

Java代码

protectedStudentgetStudent(){

Studentstudent=(Student)studentLocal.get();

if(student==null){

student=newStudent();

studentLocal.set(student);

}

returnstudent;

}

protectedvoidsetStudent(Studentstudent){

studentLocal.set(student);

}

accessStudent()方法需要做一些改变。通过调用getStudent()方法来获得当前线程的Student变量，如果当前线程不存在一个Student变量，getStudent方法会创建一个新的Student变量，并设置在当前线程中。
Studentstudent=getStudent();
student.setAge(age);
accessStudent()方法中无需要任何同步代码。

完整的代码清单如下：
TreadLocalDemo.java

Java代码

publicclassTreadLocalDemoimplementsRunnable{

privatefinalstaticThreadLocalstudentLocal=newThreadLocal();

publicstaticvoidmain(String[]agrs){

TreadLocalDemotd=newTreadLocalDemo();

Threadt1=newThread(td,"a");

Threadt2=newThread(td,"b");

t1.start();

t2.start();

}

/*(non-Javadoc)

*@seejava.lang.Runnable#run()

*/

publicvoidrun(){

accessStudent();

}

publicvoidaccessStudent(){

StringcurrentThreadName=Thread.currentThread().getName();

System.out.println(currentThreadName+"isrunning!");

Randomrandom=newRandom();

intage=random.nextInt(100);

System.out.println("thread"+currentThreadName+"setageto:"+age);

Studentstudent=getStudent();

student.setAge(age);

System.out.println("thread"+currentThreadName+"firstreadageis:"+student.getAge());

try{

Thread.sleep(5000);

}

catch(InterruptedExceptionex){

ex.printStackTrace();

}

System.out.println("thread"+currentThreadName+"secondreadageis:"+student.getAge());

}

protectedStudentgetStudent(){

Studentstudent=(Student)studentLocal.get();

if(student==null){

student=newStudent();

studentLocal.set(student);

}

returnstudent;

}

protectedvoidsetStudent(Studentstudent){

studentLocal.set(student);

}

}


运行程序后，屏幕输出：
bisrunning!
threadbsetageto:0
threadbfirstreadageis:0
aisrunning!
threadasetageto:17
threadafirstreadageis:17
threadbsecondreadageis:0
threadasecondreadageis:17

可见，使用ThreadLocal后，我们不需要任何同步代码，却能够保证我们线程间数据的安全。
而且，ThreadLocal的使用也非常的简单。
我们仅仅需要使用它提供的两个方法
voidset(Objectobj)设置当前线程的变量的副本的值。
Objectget()返回当前线程的变量副本

另外ThreadLocal还有一个protected的initialValue()方法。返回变量副本在当前线程的初始值。默认为null

ThreadLocal是怎么做到为每个线程都维护一个变量的副本的呢？
我们可以猜测到ThreadLocal的一个简单实现

Java代码

publicclassThreadLocal

{

　privateMapvalues=Collections.synchronizedMap(newHashMap());

　publicObjectget()

　{

　　ThreadcurThread=Thread.currentThread();

　　Objecto=values.get(curThread);

　　if(o==null&&!values.containsKey(curThread))

　　{

　　　o=initialValue();

　　　values.put(curThread,o);

　　}

　　returno;

　}

　publicvoidset(ObjectnewValue)

　{

　　values.put(Thread.currentThread(),newValue);

　}

　publicObjectinitialValue()

　{

　　returnnull;

　}

}

由此可见，ThreadLocal通过一个Map来为每个线程都持有一个变量副本。这个map以当前线程为key。与synchronized相比，ThreadLocal是以空间换时间的策略来实现多线程程序。

Synchronized还是ThreadLocal?
ThreadLocal以空间换取时间，提供了一种非常简便的多线程实现方式。因为多个线程并发访问无需进行等待，所以使用ThreadLocal会获得更大的性能。虽然使用ThreadLocal会带来更多的内存开销，但这点开销是微不足道的。因为保存在ThreadLocal中的对象，通常都是比较小的对象。另外使用ThreadLocal不能使用原子类型，只能使用Object类型。ThreadLocal的使用比synchronized要简单得多。
ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。synchronized是利用锁的机制，使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本，使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象，这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反，它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。
Synchronized用于线程间的数据共享，而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离


                                            

                                        

                        
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