【java項目實戰】ThreadLocal封裝Connection，實現同一線程共享資源

 線程安全一直是程序猿們關注的焦點，多線程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線程安全問題的思路。

 

      首先，我們先簡單的認識一下ThreadLocal，之後是實例+解析，最後一句話總結。

1、認識一下ThreaLocal

       認識ThreadLocal必須要通過api文檔，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文檔上截取一張圖，並標出來了七點需要重點理解的內容，實例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，我們通過下面的實例加深一下理解，實例之後我會給大家一個更加深入的解釋。

2、ThreaLocal封裝Connection實例+解析

       下面的代碼只是ThreaLocal封裝Connection的核心代碼，對於多餘的內容成功避開就好，並且有一部分代碼是“dom4j解析xml文件，連接數據庫”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
 * 只要線程是活動的，沒有結束，ThreadLocal是可訪問的，就可以訪問本線程的connection
 *
 * @author liang
 *
 */
public class ConnectionManager {

    //使用ThreadLocal保存Connection變量
    private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>();

    /**
     * 連接Connection
     * @return
     */
    public static Connection getConnection(){
        //ThreadLocal取得當前線程的connection
        Connection conn = connectionHolder.get();
        //如果ThreadLocal沒有綁定相應的Connection，創建一個新的Connection，
        //並將其保存到本地線程變量中。
        if(conn == null){
            try {
                JdbcConfig jdbcConfig = XmlConfigReader.getInstance().getJdbcConfig();
                Class.forName(jdbcConfig.getDriverName());
                conn = DriverManager.getConnection(jdbcConfig.getUrl(), jdbcConfig.getUserName(), jdbcConfig.getPassword());
                //將當前線程的Connection設置到ThreadLocal
                connectionHolder.set(conn);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
                throw new ApplicationException("系統錯誤，請聯繫系統管理員");
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            throw new ApplicationException("系統錯誤，請聯繫系統管理員");
            }
        }
        return conn;

    }
    /**
     * 關閉Connection，清除集合中的Connection
     */
    public static void closeConnection(){
        //ThreadLocal取得當前線程的connection
        Connection conn = connectionHolder.get();
        //當前線程的connection不爲空時，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();
            }

        }
    }
｝

      下面的代碼給大家演示了：ThreadLocal如何在同一個線程中可以共享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;
    //構造函數
    public FlowCardManagerImpl(){
        this.flowCardDao = (FlowCardDao) BeanFactory.getInstance().getDaoObject(FlowCardDao.class);
    }

    @Override
    public void addFlowCard(FlowCard flowCard) throws ApplicationException {

        Connection conn = null;
        try{
            //從ThreadLocal中獲取線程對應的Connection
            conn = ConnectionManager.getConnection();
            //開始事務
            ConnectionManager.beginTransaction(conn);
            //生成流向單單號
            String flowCardVouNo = flowCardDao.generateVouNo();
            //添加流向單主信息
            flowCardDao.addFlowCardMaster(flowCardVouNo, flowCard);
            //添加流向單明細信息
            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("添加流向單失敗！");
        }finally{
            //關閉Connection並從ThreadLocal集合中清除
            ConnectionManager.closeConnection();
        }

    }
}

解析：

 

1、該類提供了線程局部變量，它獨立於變量的初始化副本

 

       大家可能對局部變量不太理解，爲什麼不是成員變量或全局變量，此時就涉及到變量的作用域問題。ThreadLocal具有比局部變量更大一點的作用域，在此作用域內資源可以共享，線程是安全的。

       我們還了解到ThreadLocal並不是本地線程，而是一個線程變量，它只是用來維護本地變量。針對每個線程提供自己的變量版本，避免了多線程的衝突問題，每個線程只需要維護自己的版本就好，彼此獨立，不會影響到對方。

 

2、每個線程有自己的一個ThreadLocal，修改它並不影響其他線程

  

      我們根據下面這張圖可以看到，向ThreadLocal裏面存東西就是創建了一個Map，一個線程對應一個Map集合，然後ThreadLocal把這個Map掛到當前的線程底下，一個key值對應一個value，這樣Map就只屬於當前線程。（如果您不理解Map的特點可以猛戳）

3、在線程消失之後，其線程局部實例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）。 

 

      上面我們知道了變量副本的存放在了map中，當我們不在調用set，此時不在將引用指向該‘map’，而本線程退出時會執行資源回收操作，將申請的資源進行回收，其實就是將引用設置爲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和線程同步機制都能解決多線程中相同變量的訪問衝突問題。

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線程訪問，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，並在同一個線程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

    

       對於多線程資源共享問題，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。前者僅提供一份變量，讓不同的線程排隊訪問，而後者爲每一個線程都提供了一份變量，因此可以同時訪問而互不影響。

 

      上面博客的鏈接同樣也是線程同步機制synchronized的實例，大家可以通過兩個實例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是解決線程安全問題一個很好的思路，在很多情況下，ThreadLocal比直接使用synchronized同步機制解決線程安全問題更簡單，更方便，並且程序擁有更高的併發性。