Thread-Specific Storage模式

一、定义
Thread-Specific Storage就是“线程独有的存储库”,该模式会对每个线程提供独有的内存空间。
java.lang.ThreadLocal类提供了该模式的实现,ThreadLocal的实例是一种集合(collection)架构,该实例管理了很多对象,可以想象成一个保管有大量保险箱的房间。

java.lang.ThreadLocal类的方法:

  • public void set()
    该方法会检查当前调用线程,默认以该线程的Thread.currentThread()值作为键,来保存指定的值。
  • public Object get()
    该方法会检查当前调用线程,默认以该线程的Thread.currentThread()值作为键,获取保存指定的值。

二、模式案例
TSLog类:

//实际执行记录日志的类,每个线程都会拥有一个该类的实例
public class TSLog {
    private PrintWriter writer = null;
    public TSLog(String filename) {
        try {
            writer = new PrintWriter(new FileWriter(filename));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public void println(String s) {
        writer.println(s);
    }
    public void close() {
        writer.println("==== End of log ====");
        writer.close();
    }
}

Log类:

public class Log {
    private static final ThreadLocal<TSLog> tsLogCollection = new ThreadLocal<TSLog>();
    public static void println(String s) {
        getTSLog().println(s);
    }
    public static void close() {
        getTSLog().close();
    }
    private static TSLog getTSLog() {
        TSLog tsLog = (TSLog) tsLogCollection.get();
        if (tsLog == null) {
            tsLog = new TSLog(Thread.currentThread().getName() + "-log.txt");
            tsLogCollection.set(tsLog);
        }
        return tsLog;
    }
}

ClientThread类:

public class ClientThread extends Thread {
    public ClientThread(String name) {
        super(name);
    }
    public void run() {
        System.out.println(getName() + " BEGIN");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Log.println("i = " + i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        Log.close();
        System.out.println(getName() + " END");
    }
}

执行:
Alice、Bobby、Chris三个线程调用Log类的同一个方法,但实际上每个线程都拥有独自的TSLog实例。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new ClientThread("Alice").start();
        new ClientThread("Bobby").start();
        new ClientThread("Chris").start();
    }
}

三、模式讲解
Thread-Specific Storage模式的角色如下:

  • Client(委托人)参与者
    Client参与者会将工作委托给TSObjectProxy参与者。(案例中的ClientThread类就是Client)
  • TSObjectProxy(线程独有对象的代理者)参与者
    TSObjectProxy参与者会处理多个Client委托的工作。(案例中的Log类就是TSObjectProxy)
  • TSObjectCollection(线程独有对象的集合)参与者
    (案例中的java.lang.ThreadLocal类就是TSObjectCollection)
  • TSObject(线程独有的对象)参与者
    TSObject存放线程所特有的信息,TSObject实例的方法只会由单线程调用,由TSObjectCollection管理,每个线程都拥有独立的TSObject实例。(案例中的TSLog类就是TSObject)