线程管理（九）使用本地线程变量

声明：本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第一章， 作者： Javier Fernández González 译者：郑玉婷 校对：方腾飞

使用本地线程变量

并发应用的一个关键地方就是共享数据。这个对那些扩展Thread类或者实现Runnable接口的对象特别重要。

如果你创建一个类对象，实现Runnable接口，然后多个Thread对象使用同样的Runnable对象，全部的线程都共享同样的属性。这意味着，如果你在一个线程里改变一个属性，全部的线程都会受到这个改变的影响。

有时，你希望程序里的各个线程的属性不会被共享。 Java 并发 API提供了一个很清楚的机制叫本地线程变量。

在这个指南中, 我们将开发一个程序，这个程序用来描述在第一段话里的问题，和另一个程序使用本地线程变量机制解决这个问题。

准备

指南中的例子是使用Eclipse IDE 来实现的。如果你使用Eclipse 或者其他的IDE，例如NetBeans, 打开并创建一个新的java项目。

怎么做呢…

按照这些步骤来实现下面的例子：

1.   首先，我们来实现一个程序含有上述的问题。

创建一个类名为 UnsafeTask 并实现 Runnable 接口。 声明一个 private java.util.Date 属性.

public class UnsafeTask implements Runnable{
private Date startDate;

2. 实现UnsafeTask 对象的run() 方法，此方法会初始 startDate 属性, 把值写入控制台，随机休眠一段时间，最后在写入startDate 属性。

@Override
public void run() {
startDate=new Date();
System.out.printf("Starting Thread: %s : %s/n",Thread. currentThread().getId(),startDate);
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep( (int)Math.rint(Math.random()*10));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.printf("Thread Finished: %s : %s/n",Thread. currentThread().getId(),startDate);
}

3.   现在，来实现这个有问题例子的主类。创建一个 Main  类和 main() 方法. 此方法会创建一个 UnsafeTask 类的对象，并开始3个线程使用这个对象，每个线程间休眠2秒。

public class Core {
public static void main(String[] args) {
UnsafeTask task=new UnsafeTask();
 for (int i=0; i<10; i++){
Thread thread=new Thread(task);
thread.start();
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

4.   在以下的裁图，你可以发现这个程序的执行结果。每个线程有着不同的开始时间，但是全部都有相同的结束时间。

5.   如在之前提到的, 我们会使用本地线程变量机制来解决这个问题。

6.   创建一个类名为 SafeTask a一定实现 Runnable 接口。

public class SafeTask implements Runnable {

7.   声明 ThreadLocal<Date> 类对象。此对象有隐含实现了 initialValue()方法. 此方法会返回真实日期。

private static ThreadLocal<Date> startDate= new ThreadLocal<Date>() {
protected Date initialValue(){
return new Date();
}
};

8.   实现run()方法。它和 UnsafeClass的run() 方法功能一样，只是改变了属性的访问方式。

@Override
public void run() {
  System.out.printf("Starting Thread: %s : %s/n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
try {
  TimeUnit.SECONDS.sleep((int)Math.rint(Math.random()*10));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.printf("Thread Finished: %s : %s/n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
}

9.    这个例子的主类跟不安全例子一样，把名字改成 Runnable 类。

10. 运行例子并分析不同处。

它是怎么工作的…

在下面的截图里，你可以看到线程安全模式下程序运行的结果。现在3个 Thread 对象都有他们自己的startDate 属性值。看下图：

本地线程变量为每个使用这些变量的线程储存属性值。可以用 get() 方法读取值和使用 set() 方法改变值。 如果第一次你访问本地线程变量的值，如果没有值给当前的线程对象，那么本地线程变量会调用 initialValue() 方法来设置值给线程并返回初始值。

更多…

本地线程类还提供 remove() 方法，删除存储在线程本地变量里的值。

Java 并发 API 包括 InheritableThreadLocal 类提供线程创建线程的值的遗传性 。如果线程A有一个本地线程变量，然后它创建了另一个线程B，那么线程B将有与A相同的本地线程变量值。 你可以覆盖 childValue() 方法来初始子线程的本地线程变量的值。 它接收父线程的本地线程变量作为参数。