JAVA并发编程之线程局部变量

      共享数据是并发程序最核心的问题之一，对于继承Thread类或者实现Runnable接口的对象来说尤其重要。

      如果创建的对象实现了Runnable接口的类的实例，用它作为传入参数，并创建多个线程对象并启动这些线程，那么所有的线程将共享相同的属性。如果在一个线程中改变一个属性，所有线程都会被这个改变影响。

     在某种情况下，这个对象的属性不需要被所有线程共享。JAVA提供了一个比较好的机制，即线程局部变量(Thread-Local Variable).

     我们写一个简单的DEMO，一是具有刚才提到的问题，另一个使用线程局部变量机制解决这个问题。

     1.创建一个类为UnsafeTask的类，它实现了Runnable接口。并且声明一个java.util.Date属性。

       public class UnsafeTask implements Runnable{
       private Date startDate;  }

    2.实现run()方法。这个方法初始化startDate属性，并且将值打印到控制台。让线程休眠一个随机时间，然后再次将值打印到控制台。

       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.创建一个Main主类，并包含了一个main()方法。这个方法将创建一个UnsafeTask类对象，用它作为传入参数创建10个线程对象并启动10个线程，每个线程启动时间间隔为2秒。

    public class Main {
     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.运行结果如图

     

      每个线程有一个不同的开始时间。他们结束时，三个线程就有相同的startDate属性值。

    

      5.接下来我们使用线程局部变量机制来解决上述问题。

      6.创建一个SafeTask类，用以实现Runnable接口。

        public class SafeTask implements Runnable{}

     7.声明一个ThreadLocal<Date>对象。这个对象是在initialValue()方法中隐式实现，返回当前日期。

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

      8.实现run()方法。跟上面方法实现一样功能，但是startDate属性方式改变了。

       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.Main主类同上，只是创建并作为参数传入的Runnable类对象不同而已。

      public class Main {
     public static void main(String[] args){
         SafeTask task=new SafeTask();
         for(int i=0;i<3;i++){
             Thread thread=new Thread(task);
        
             try{
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
             }catch(InterruptedException e){
                 e.printStackTrace();
                
             }
             thread.start();
         }
     }
}

     10.运行结果。