TheadLocal类学习

ThreadLocal 是 Java 中一个非常实用的线程相关的类，它提供线程本地变量，即每个线程都有自己独立的变量副本，从而避免了线程安全问题。下面我将通过几个方面来帮助你理解并学习如何使用 ThreadLocal。

基本概念

• 线程局部变量：每个线程都拥有一份 ThreadLocal 变量的副本，彼此之间互不影响，这使得在多线程环境下可以做到数据隔离，提高程序的并发能力。
• 应用场景：适用于每个线程需要独立的资源或状态的情况，比如数据库连接、事务管理、线程专属的缓存、记录日志时的线程ID等。

使用步骤

1. 创建 ThreadLocal 实例：指定泛型类型，表示存储在其中的变量类型。
2. 设置值：通过 set 方法为当前线程设置值。
3. 获取值：通过 get 方法获取当前线程对应的值。
4. 清理：使用完毕后，可以通过 remove 方法清理当前线程的值，避免内存泄漏。

例：应用：如何使用ThreadLocal为每个线程创建独立的计数器

 1 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 2 import java.util.concurrent.Executors;
 3 
 4 
 5 /**
 6  * 在这个示例中，尽管使用了ThreadLocal来存储每个线程的计数，但由于线程池中的线程会被复用，
 7  * 当一个线程完成一个任务并开始处理下一个任务时，之前设置在ThreadLocal中的计数值没有被清除。
 8  *
 9  * 因此，第二个任务开始时，它可能会继承上一个任务在该线程中设置的计数，导致数据看起来像是“交叉污染”。
10  */
11 public class ThreadLocalMisuseExample {
12 
13     // 静态ThreadLocal变量，用于存储当前线程的计数
14     private static final ThreadLocal<Integer> threadCounter = ThreadLocal.withInitial(() -> 0);  // 或  new ThreadLocal<>();但是为初始化为0
15 
16     public static void main(String[] args) {
17         ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2); // 创建固定大小的线程池
18 
19         // 提交任务到线程池
20         for (int i = 0; i < 4; i++) {
21             int taskId = i;
22             executor.submit(() -> {
23                 Integer count = threadCounter.get();
24                 System.out.println("Task ID " + taskId + " on thread " + Thread.currentThread().getName()
25                         + ", initial count: " + count);
26                 threadCounter.set(count + 1); // 增加计数
27                 System.out.println("Task ID " + taskId + " on thread " + Thread.currentThread().getName()
28                         + ", updated count: " + threadCounter.get());
29 
30                 // 修正交叉污染问题：清除ThreadLocal变量，防止数据污染
31                // threadCounter.remove();
32             });
33         }
34 
35         executor.shutdown();
36     }
37 }

结果1：

Task ID 1 on thread pool-1-thread-2, initial count: 0
Task ID 0 on thread pool-1-thread-1, initial count: 0
Task ID 1 on thread pool-1-thread-2, updated count: 1
Task ID 0 on thread pool-1-thread-1, updated count: 1
Task ID 2 on thread pool-1-thread-1, initial count: 1
Task ID 2 on thread pool-1-thread-1, updated count: 2
Task ID 3 on thread pool-1-thread-2, initial count: 1
Task ID 3 on thread pool-1-thread-2, updated count: 2

结果2： 即把31行 注释放开 // threadCounter.remove();

--修正后，每个Task的两个thread计数：initial为0、updated为1

Task ID 0 on thread pool-1-thread-1, initial count: 0
Task ID 1 on thread pool-1-thread-2, initial count: 0
Task ID 1 on thread pool-1-thread-2, updated count: 1
Task ID 0 on thread pool-1-thread-1, updated count: 1
Task ID 2 on thread pool-1-thread-2, initial count: 0
Task ID 3 on thread pool-1-thread-1, initial count: 0
Task ID 3 on thread pool-1-thread-1, updated count: 1
Task ID 2 on thread pool-1-thread-2, updated count: 1

例2：其它使用ThreadLocal导致的串号问题：如  Server通常使用ThreadPool来接受处理请求，而ThreadPool中的Thread是复用的。