ThreadLocal的作用与使用方法

ThreadLocal的作用与使用方法

1.ThreadLocal的作用：
按照官方解释：ThreadLocal的作用是提供线程内的局部变量,在多线程环境下访问时能保证各个线程内的ThreadLocal变量各自独立。也就是说,每个线程的ThreadLocal变量是自己专用的,其他线程是访问不到的。
Thread Local的方法：

1.threadLocal.set(T value) // 设置线程内初始化实例对象

2.threadLocal.get() // 获取线程内该实例对象

3.threadLocal.remove() // 移除线程内实例对象

简单理解：就是ThreadLocal提供的是一个线程内的局部变量，注意了啊，是线程内的局部变量，也就是说这个变量在各个线程内可能并不是相同的，线程局部变量是各个线程间不能共享的。
举个栗子： 以生活中最常见的考试场景为例。
考试时候老师发给每个人的考卷刚开始都是相同的吧，把这个试卷比作一个对象（全局变量），然后发下去给每个同学的都是这个试卷的副本（局部变量），每个同学都是一个线程，那么发下去的副本试卷就是每个同学个人的，可以理解成线程的局部变量。
然后在答题的过程中，各个同学填写的答案都不一样，相互之间也不知道彼此的答案是什么样的，都是各个同学专有的，这就是ThreadLocal修饰的局部变量，其它线程访问不到的道理。（此处不讨论作弊的问题哈，不能做杠精）

2.ThreadLocal使用注意点

 1. 初始化线程中对象，防止空指针异常，方便设置对象属性值， 因为它默认是返回的空；
 2. 不能用来存储大的对象
 3. 使用private static final进行修饰，防止多实例时内存泄漏的问题
 4. 分布式环境不能用ThreadLocal直接传递参数，因为不是同一个JVM；

3.ThreadLocal使用代码展示
场景：我们模拟同时有100个人发起请求访问某接口，然后输出100次租户id和租户name，即100个线程做同一件事情。事先分析：每个租户都有自己的id和名称，各自独立。最后我们输出租户id和租户名。为了方便演示我们租户名用“杨+线程id”表示。

1.首先我们定义一个租户Tenant 对象

package com.demo.spring.test.ThreadLocalUser;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import lombok.Data;

@Data
public class Tenant {

    private String tenantId;

    private String tenantName;

    @Override
    public String toString () {
        return JSONObject.toJSONString(this);
    }
}

2.创建一个全局ThreadLocal租户对象，并对租户进行初始化；

package com.demo.spring.test.ThreadLocalUser;

/** 
 * @Description: 创建上下文对象 ，用于传递参数，从前端传递到控制层等；
 */
public class TenantContext {

    // 初始化线程中对象，防止空指针异常，方便设置对象属性值，因为它默认是返回的空；
    // 不能用来存储大的对象
    // 使用private static final进行修饰，防止多实例时内存泄漏的问题
    // 分布式环境不能用ThreadLocal直接传递参数，因为不是同一个JVM；
    private static final ThreadLocal<Tenant> threadLocal = new ThreadLocal<Tenant>(){
        
        // 此处一定要对租户初始化实例对象，否则会报空指针异常，默认返回的空。
        @Override
        protected Tenant initialValue() {
            return new Tenant();
        }
    };

    // 定义获取线程中租户静态方法
    public static Tenant getTenant(){
        return threadLocal.get();
    }

    // 定义移除线程中的租户静态方法
    public static void removeValue(Object key){
        Tenant tenant = threadLocal.get();
        if(null != tenant){
            threadLocal.remove();
        }
    }

3.模拟具体的业务操作：给租户设置tenantId和设置tenantName

package com.demo.spring.test.ThreadLocalUser;

/**
 * @Description: 为上下文中取出的租户设置tenantId和tenantName
 */
public class TenantIdAction {

    // 从上下问获取租户对象，并给租户对象设置id值；id为当前线程的id；
    public void setTenantId(){
        Tenant tenant = TenantContext.getTenant();
        tenant.setTenantId(this.getTenantId());
    }

    // 用"租户-线程id"来拼接租户名称
    public void setTenantName(){
        String name = "杨" + TenantContext.getTenant().getTenantId();
        TenantContext.getTenant().setTenantName(name);
    }



    // 获取线程id作为租户id
    public String getTenantId(){
        return String.valueOf(Thread.currentThread().getId());
    }


}

4.模拟前端的访问请求，我们定义线程具体执行逻辑

package com.demo.spring.test.ThreadLocalUser;

/** 
 * @Description: 模拟前端发送请求，进行参数的预封装；
 */
public class HtmlRequest implements Runnable {

    private TenantIdAction tenantIdAction = new TenantIdAction();

    @Override
    public void run() {
        // 上下文获取租户对象，此时租户对象为初始化对象，属性均为null；
        Tenant tenant = TenantContext.getTenant();

        // 模拟前端准备发送请求：开始设置租户的id
        tenantIdAction.setTenantId();
        tenantIdAction.setTenantName();
        System.out.println("tenantId:"+tenant.getTenantId()+"  --- "+tenant.getTenantName());

        // 每个线程设置完属性以后，要清除掉上下问中的对象，是Tenant实例重新回到初始化状态；
        // 可以保证每个线程取到的上下文里的初始对象都是一样的；
        TenantContext.removeValue(tenant);


        // 因为上一行的已经清空了上下文中的租户对象，所以下面这行代码打印的租户id和name应该都是null；需要看执行效果的同学放开下面代码注释即可。
//        System.out.println("remove----tenantId : "+ TenantContext.getTenant().getTenantId() +"name : "+ TenantContext.getTenant().getTenantName());
    }
}

5.最后main方法进行测试

package com.demo.spring.test.ThreadLocalUser;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TestTenant {
    public static void main(String[] args) {
        HtmlRequest htmlRequest = new HtmlRequest();

        // 新创建线程，线程id不会出现重复，都是新创建的
        for(int i = 1; i <= 100; i++){
            new Thread(htmlRequest).start();
        }
    }
}

6.执行结果

tenantId:50  --- 杨50
tenantId:43  --- 杨43
tenantId:38  --- 杨38
tenantId:35  --- 杨35
tenantId:55  --- 杨55
tenantId:54  --- 杨54
tenantId:27  --- 杨27
tenantId:47  --- 杨47
tenantId:15  --- 杨15
tenantId:19  --- 杨19
tenantId:46  --- 杨46
tenantId:14  --- 杨14
tenantId:51  --- 杨51
tenantId:22  --- 杨22
tenantId:18  --- 杨18
tenantId:23  --- 杨23
tenantId:26  --- 杨26
tenantId:59  --- 杨59
tenantId:30  --- 杨30
tenantId:31  --- 杨31
tenantId:34  --- 杨34
tenantId:39  --- 杨39
tenantId:42  --- 杨42
tenantId:62  --- 杨62
tenantId:58  --- 杨58
tenantId:74  --- 杨74
tenantId:71  --- 杨71
tenantId:79  --- 杨79
tenantId:86  --- 杨86
tenantId:91  --- 杨91
tenantId:98  --- 杨98
tenantId:99  --- 杨99
tenantId:102  --- 杨102
tenantId:103  --- 杨103
tenantId:106  --- 杨106
tenantId:107  --- 杨107
tenantId:110  --- 杨110
tenantId:111  --- 杨111
tenantId:63  --- 杨63
tenantId:66  --- 杨66
tenantId:67  --- 杨67
tenantId:70  --- 杨70
tenantId:75  --- 杨75
tenantId:78  --- 杨78
tenantId:82  --- 杨82
tenantId:95  --- 杨95
tenantId:90  --- 杨90
tenantId:83  --- 杨83
tenantId:94  --- 杨94
tenantId:105  --- 杨105
tenantId:81  --- 杨81
tenantId:76  --- 杨76
tenantId:72  --- 杨72
tenantId:73  --- 杨73
tenantId:20  --- 杨20
tenantId:69  --- 杨69
tenantId:13  --- 杨13
tenantId:16  --- 杨16
tenantId:12  --- 杨12
tenantId:17  --- 杨17
tenantId:21  --- 杨21
tenantId:24  --- 杨24
tenantId:25  --- 杨25
tenantId:28  --- 杨28
tenantId:29  --- 杨29
tenantId:32  --- 杨32
tenantId:33  --- 杨33
tenantId:36  --- 杨36
tenantId:37  --- 杨37
tenantId:41  --- 杨41
tenantId:40  --- 杨40
tenantId:44  --- 杨44
tenantId:45  --- 杨45
tenantId:48  --- 杨48
tenantId:49  --- 杨49
tenantId:53  --- 杨53
tenantId:52  --- 杨52
tenantId:56  --- 杨56
tenantId:57  --- 杨57
tenantId:60  --- 杨60
tenantId:61  --- 杨61
tenantId:64  --- 杨64
tenantId:68  --- 杨68
tenantId:65  --- 杨65
tenantId:77  --- 杨77
tenantId:80  --- 杨80
tenantId:84  --- 杨84
tenantId:85  --- 杨85
tenantId:88  --- 杨88
tenantId:89  --- 杨89
tenantId:92  --- 杨92
tenantId:93  --- 杨93
tenantId:96  --- 杨96
tenantId:97  --- 杨97
tenantId:100  --- 杨100
tenantId:101  --- 杨101
tenantId:104  --- 杨104
tenantId:108  --- 杨108
tenantId:109  --- 杨109
tenantId:87  --- 杨87

到此ThreadLocal的使用方法就展示结束了，如果有说的错误或者有问题的地方欢迎指正！

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