java-ThreadLocal常见的几种实现方式和实例

简单介绍一下ThreadLocal的原理：
1.ThreadLocal会为每一个线程维护一个和该线程绑定的实例变量的副本
2.因为每一个线程都拥有自己独立的实例变量副本，而不会和其它线程的副本冲突

ThreadLocal类接口很简单，只有4个方法，我们先来了解一下：

void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。

public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。

public void remove()将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作，但它可以加快内存回收的速度。

protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

• 法一. 在用户类中定义一个ThreadLocal实例属性(通常是静态实例), 把ThreadLocal就当做一个map操作,该set就set(加入Thread.currentThread为key),该get就get(加入Thread.currentThread为key)

例1: 下面是hibernate文档里提供的辅助类HibernateUtil
ThreadLocal 模式管理hibernate Session
每个线程都能获得一个session的副本

public class HibernateUtil {

    public static final ThreadLocal session =new ThreadLocal();

    public static final SessionFactory sessionFactory;

   static {
      try {
        sessionFactory = new Configuration().configure().buildSessionFactory();
      } catch (Throwable ex) {
           throw new ExceptionInInitializerError(ex);
      }   
        }
    
     public static Session currentSession () throws HibernateException {
        Session s = session.get ();
        if(s == null) {
          s = sessionFactory.openSession ();
          session.set(s);
           }
         return s;
       }
       
    public static void closeSession() throws HibernateException {
           Session s = session.get ();
        if(s != null) {
            s.close();
        }
        session.set(null);
    }
}

例2: HibernateSessionFactory 中 getSession()的实现 .
另一种和上面辅助类HibernateUtil类似的HibernateSessionFactory ,是MyEclipse自动生成的

public class HibernateSessionFactory {

  public static final ThreadLocal threadLocal =new ThreadLocal();
 
  public static Session getSession() throws HibernateException ...{
        Session session = (Session) threadLocal.get();

        if (session == null || !session.isOpen()) ...{
            if (sessionFactory == null) ...{
                rebuildSessionFactory();
            }
            session = (sessionFactory != null) ? sessionFactory.openSession()
                    : null;
            threadLocal.set(session);
        }

        return session;
    }  

例3:struts2 中 请求的 Dispatcher对象
struts2 中 Dispatcher对象是核心功能对象
Dispatcher对象接受了参数FilterDispatcher过滤器的FilterConfig传来的ServletContext,这样才接管了基本Servlet的一切功能
FilterDispatcher过滤器的doFilter()方法,调用了Dispatcher对象的serviceAction()方法,并把HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象传入, 这个serviceAction()方法,就是整个Strtus2的主引擎

struts2对每个request请求分配一个线程,为每个线程安排一个ThreadLocal模式的Dispatcher对象

public class Dispatcher {

 private static ThreadLocal instance = new ThreadLocal();

 //Store the dispatcher instance for this thread.
  public static void setInstance(Dispatcher instance) {
 
     Dispatcher.instance.set(instance);

     // Tie the ObjectFactory threadlocal instance to this Dispatcher instance
              if (instance != null) {
         Container cont = instance.getContainer();
                  if (cont != null) {
             ObjectFactory.setObjectFactory(cont.getInstance(ObjectFactory.class));
                   } else {
             LOG.warn("This dispatcher instance doesn't have a container, so the object factory won't be set.");
                   }
            } else {
         ObjectFactory.setObjectFactory(null);
         }
 }

 //Provide the dispatcher instance for the current thread.
   public static Dispatcher getInstance() {
     return instance.get();
 }

private ServletContext servletContext;
private Map initParams;

 public  Dispatcher(ServletContext servletContext, Map initParams) {
     this.servletContext = servletContext;
     this.initParams = initParams;
 }

例4:Struts2的请求的ActionContext对象
Struts2的ActionContext对象,是为了弥补strtus2 action跳出标准servlet框架而造成的和WEB环境失去联系的缺陷
struts2对每个request请求分配一个线程,为每个线程安排一个ThreadLocal模式的ActionContext对象

 public class ActionContext implements Serializable {

     static ThreadLocal actionContext = new ThreadLocal();
    
     //Sets the action context for the current thread.
     public static void setContext(ActionContext context) {
         actionContext.set(context);
     }
     //Returns the ActionContext specific to the current thread.
     public static ActionContext getContext() {
         return (ActionContext) actionContext.get();
     }

• 法二.用户类继承标准ThreadLocal类,覆写initialValue(),增加初始化实例语句

public class ThreadLocal
{
　private Map values = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
                              
　public Object get()
　{
　　Thread curThread = Thread.currentThread();
　　Object o = values.get(curThread);

　　if (o == null && !values.containsKey(curThread))
　　{
　　　o = initialValue();
　　　values.put(curThread, o);
　　}
　　
        return o;
　}

　public void set(Object newValue)
　{
　　values.put(Thread.currentThread(), newValue);
　}

　public Object initialValue()
　{
　　return null;
　}
}
 

public class Test1 extends ThreadLocal{
    @Override
　　public Object initialValue()
　　{
      //return null;
　　　return 你要保存副本的实例变量;
　　}

//get(),set()都不必覆写,因为标准ThreadLocal下都是Object类型.
}

• 法三. 在类内建匿名类或内部类,实际是法一和法二的结合

例1：设一个匿名类
SerialNum类，为每一个类分配一个序号：
public class SerialNum
{
　// The next serial number to be assigned
　private static int nextSerialNum = 0;
   
　private static ThreadLocal serialNum = new ThreadLocal()  {
　　protected synchronized Object initialValue()
　　{
　　　return new Integer(nextSerialNum++);        
　　}
　};

　public static int get()
　{
　　return ((Integer) (serialNum.get())).intValue();
　}
}

SerialNum类的使用非常简单:
int t1 = SerialNum.get(); 即可。

例2：设一个内部类
public class ConnectionDispenser {
       
        private static class ThreadLocalConnection extends ThreadLocal {
           public Object initialValue() {
                  return DriverManager.getConnection(ConfigurationSingleton.getDbUrl());
           }
   }
  
    private ThreadLocalConnection conn = new ThreadLocalConnection();
   
    public static Connection getConnection() {
            return (Connection) conn.get();
   }
}