另一种线程安全机制：在事务管理中起到巨大作用的 ThreadLocal
ThreadLocal 是什么
ThreadLocal 不是一个线程，而是保存线程本地化对象的容器。
当运行于多线程环境的某个对象使用 ThreadLocal 维护变量时，ThreadLocal 为每个使用该变量的线程分配一个独立的变量副本。
所以每个线程可以独立地改变自己的副本，而不会影响其他线程所对应的变量副本。
ThreadLocal 的接口方法
void set(Object value)：设置当前线程的线程局部变量值。public Object get()：返回当前线程所对应的线程局部变量。public void remove()：将当前线程的局部变量值删除。目的是为了减少内存的占用。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，显然是为了让之类覆盖而设计的。这个方法是延迟调用方法，在线程第一次调用 get() 或者 set(Object) 时才执行，并且仅执行一次。
ThreadLocal 维护一份独立变量副本的思很简单：在 ThreadLocal 类中有一个 Map，用于存储每个线程的变量副本，Map 中元素的键为线程对象，值为对应线程的变量副本。
ThreadLocal 实例
public class SequenceNumber {
// 通过匿名内部类覆盖 initialValue() 方法，指定初始值
private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>() {
@Override
public Integer initialValue() {
return 0;
}
};
public int getNextNum() {
seqNum.set(seqNum.get() + 1); // 获得下一个序列值
return seqNum.get();
}
public static void main(String[] args) {
SequenceNumber sn = new SequenceNumber();
TestClient t1 = new TestClient(sn); // 3个线程共享sn，各自产生序列号
TestClient t2 = new TestClient(sn);
TestClient t3 = new TestClient(sn);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
private static class TestClient extends Thread {
private SequenceNumber sn;
public TestClient(SequenceNumber sn){
this.sn = sn;
}
@Override
public void run(){
for (int i = 0; i < 3; i++) { //每个线程打印3个序列号
System.out.println("thread[" + Thread.currentThread().getName() +
"] sn[" + sn.getNextNum() + "]");
}
}
}
}
运行结果：
可以发现每个线程所产生的序列号都共享于同一个实例 SequenceNumber，但它们并没有互相干扰，而是各自产生独立的序列号。
与 Thread 同步机制比较
在同步机制中，通过对象的锁机制保证同一个时间只有一个线程访问变量。
而 ThreadLocal 是从另一个角度来解决并发问题，ThreadLocal 为没一个线程提供独立的变量副本，从而隔离了多个线程对访问数据冲突。
简单来说，Thread 机制是采用“以时间换空间” 的方式：访问串行化，对象共享化；而 ThreadLocal 采用了 “以空间换时间” 的方式：访问并行化，对象独享化。
Spring 使用 ThreadLocal 解决线程安全问题
在一般情况下，只有无状态的 Bean 才可以在多线程环境下共享。在 Spring 中，绝大部分 Bean 都可以生命为 singleton 作用域。
正是因为 Spring 对一些 Bean 中非线程安全的 ”状态性对象“ 采用 ThreadLocal 进行封装，让他们也成为线程安全的 “状态性对象”，因此，有状态的 Bean 就能过以 singleton 的方式在多线程中正常工作。
举个获取数据库连接的例子：
非线程安全
public class TopicDao {
// 1.一个非线程安全变量
private Connetion conn;
public void addTopic() {
// 2.引用非线程安全变量
Statement stat = getConnection().createStatement();
}
}
使用 ThreadLocal 进行改进，变成线程安全的状态
public class TopicDao {
// 1. 使用 ThreadLocal 保存 Connection 变量
private static ThreadLocal<Connection> connThreadLocal = new ThreadLocal<>();
public static Connection getConnection() {
// 2. 如果 connThreadLocal没有，则创建一个新的 Connection，并保存到线程本地变量中
if (connThreadLocal.get() == null) {
Connection conn = ConnectionManager.getConnection();
connThreadLocal.set(conn);
return conn;
}else {
// 3. 直接返回线程本地变量
return connThreadLocal.get();
}
}
public void addTopic() {
// 4. 从 ThreadLocal 中获取线程对应的 Connection
Statement stat = getConnection().createStatement();
}
}
这个例子本身很粗糙，将 Connection 的 ThreadLocal 直接放在 DAO 中只能做到本 DAO 的多个方法共享 Connection 时不发生线程安全问题，而无法和其他 DAO 共用一个Connection 。要做到同一个事务多DAO 共享同一个 Connection ，必须在共同的外部类使用 ThreadLocal 保存 Connection 。
但这个例子也基本上说明了 Spring 对所有状态类线程安全化的解决思路。
