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深入研究java.lang.ThreadLocal类

计明敏 — Fri, 30 Jan 2015 03:07:00 GMT

一、概述

ThreadLocal是什么呢？其实ThreadLocal并非是一个线程的本地实现版本，它并不是一个Thread，而是threadlocalvariable(线程局部变量)。也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适。线程局部变量(ThreadLocal)其实的功用非常简单，就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本，是Java中一种较为特殊的线程绑定机制，是每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其它线程的副本冲突。

从线程的角度看，每个线程都保持一个对其线程局部变量副本的隐式引用，只要线程是活动的并且 ThreadLocal 实例是可访问的；在线程消失之后，其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收（除非存在对这些副本的其他引用）。

通过ThreadLocal存取的数据，总是与当前线程相关，也就是说，JVM 为每个运行的线程，绑定了私有的本地实例存取空间，从而为多线程环境常出现的并发访问问题提供了一种隔离机制。

ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢？其实实现的思路很简单，在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每一个线程的变量的副本。

概括起来说，对于多线程资源共享的问题，同步机制采用了“以时间换空间”的方式，而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量，让不同的线程排队访问，而后者为每一个线程都提供了一份变量，因此可以同时访问而互不影响。

二、API说明

ThreadLocal()

创建一个线程本地变量。

T get()

返回此线程局部变量的当前线程副本中的值，如果这是线程第一次调用该方法，则创建并初始化此副本。

protected T initialValue()

返回此线程局部变量的当前线程的初始值。最多在每次访问线程来获得每个线程局部变量时调用此方法一次，即线程第一次使用 get() 方法访问变量的时候。如果线程先于 get 方法调用 set(T) 方法，则不会在线程中再调用 initialValue 方法。

若该实现只返回 null；如果程序员希望将线程局部变量初始化为 null 以外的某个值，则必须为 ThreadLocal 创建子类，并重写此方法。通常，将使用匿名内部类。initialValue 的典型实现将调用一个适当的构造方法，并返回新构造的对象。

void remove()

移除此线程局部变量的值。这可能有助于减少线程局部变量的存储需求。如果再次访问此线程局部变量，那么在默认情况下它将拥有其 initialValue。

void set(T value)

将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。许多应用程序不需要这项功能，它们只依赖于 initialValue() 方法来设置线程局部变量的值。

在程序中一般都重写initialValue方法，以给定一个特定的初始值。

三、典型实例

1、Hiberante的Session 工具类HibernateUtil

这个类是Hibernate官方文档中HibernateUtil类，用于session管理。

public class HibernateUtil {

private static Log log = LogFactory.getLog(HibernateUtil.class);

private static final SessionFactory sessionFactory; //定义SessionFactory

    static {
        try {
            // 通过默认配置文件hibernate.cfg.xml创建SessionFactory
            sessionFactory = new Configuration().configure().buildSessionFactory();
        } catch (Throwable ex) {
            log.error("初始化SessionFactory失败！", ex);
            throw new ExceptionInInitializerError(ex);
        }
    }

//创建线程局部变量session，用来保存Hibernate的Session
public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal();

    /**
     * 获取当前线程中的Session
     * @return Session
     * @throws HibernateException
     */
    public static Session currentSession() throws HibernateException {
        Session s = (Session) session.get();
        // 如果Session还没有打开，则新开一个Session
        if (s == null) {
            s = sessionFactory.openSession();
            session.set(s);         //将新开的Session保存到线程局部变量中
        }
        return s;
    }

    public static void closeSession() throws HibernateException {
        //获取线程局部变量，并强制转换为Session类型
        Session s = (Session) session.get();
        session.set(null);
        if (s != null)
            s.close();
    }
}

在这个类中，由于没有重写ThreadLocal的initialValue()方法，则首次创建线程局部变量session其初始值为null，第一次调用currentSession()的时候，线程局部变量的get()方法也为null。因此，对session做了判断，如果为null，则新开一个Session，并保存到线程局部变量session中，这一步非常的关键，这也是“public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal()”所创建对象session能强制转换为Hibernate Session对象的原因。

2、另外一个实例

创建一个Bean，通过不同的线程对象设置Bean属性，保证各个线程Bean对象的独立性。

/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2007-11-23
* Time: 10:45:02
* 学生
*/
public class Student {
private int age = 0; //年龄

    public int getAge() {
        return this.age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2007-11-23
* Time: 10:53:33
* 多线程下测试程序
*/
public class ThreadLocalDemo implements Runnable {
//创建线程局部变量studentLocal，在后面你会发现用来保存Student对象
private final static ThreadLocal studentLocal = new ThreadLocal();

    public static void main(String[] agrs) {
        ThreadLocalDemo td = new ThreadLocalDemo();
        Thread t1 = new Thread(td, "a");
        Thread t2 = new Thread(td, "b");
        t1.start();
        t2.start();
    }

    public void run() {
        accessStudent();
    }

    /**
     * 示例业务方法，用来测试
     */
    public void accessStudent() {
        //获取当前线程的名字
        String currentThreadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(currentThreadName + " is running!");

        //产生一个随机数并打印
        Random random = new Random();
        int age = random.nextInt(100);
        System.out.println("thread " + currentThreadName + " set age to:" + age);

        //获取一个Student对象，并将随机数年龄插入到对象属性中
        Student student = getStudent();
        student.setAge(age);
        System.out.println("thread " + currentThreadName + " first read age is:" + student.getAge());
        try {
            Thread.sleep(500);
        }
        catch (InterruptedException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        System.out.println("thread " + currentThreadName + " second read age is:" + student.getAge());
    }

    protected Student getStudent() {
        //获取本地线程变量并强制转换为Student类型
        Student student = (Student) studentLocal.get();
        //线程首次执行此方法的时候，studentLocal.get()肯定为null
        if (student == null) {
            //创建一个Student对象，并保存到本地线程变量studentLocal中
            student = new Student();
            studentLocal.set(student);
        }
        return student;
    }
}

运行结果：

a is running!
thread a set age to:76
b is running!
thread b set age to:27
thread a first read age is:76
thread b first read age is:27
thread a second read age is:76
thread b second read age is:27

可以看到a、b两个线程age在不同时刻打印的值是完全相同的。这个程序通过妙用ThreadLocal，既实现多线程并发，游兼顾数据的安全性。

四、总结

ThreadLocal使用场合主要解决多线程中数据数据因并发产生不一致问题。ThreadLocal为每个线程的中并发访问的数据提供一个副本，通过访问副本来运行业务，这样的结果是耗费了内存，单大大减少了线程同步所带来性能消耗，也减少了线程并发控制的复杂度。

ThreadLocal不能使用原子类型，只能使用Object类型。ThreadLocal的使用比synchronized要简单得多。

ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。synchronized是利用锁的机制，使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本，使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象，这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反，它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。

Synchronized用于线程间的数据共享，而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。

当然ThreadLocal并不能替代synchronized,它们处理不同的问题域。Synchronized用于实现同步机制，比ThreadLocal更加复杂。

五、ThreadLocal使用的一般步骤

1、在多线程的类（如ThreadDemo类）中，创建一个ThreadLocal对象threadXxx，用来保存线程间需要隔离处理的对象xxx。

2、在ThreadDemo类中，创建一个获取要隔离访问的数据的方法getXxx()，在方法中判断，若ThreadLocal对象为null时候，应该new()一个隔离访问类型的对象，并强制转换为要应用的类型。

3、在ThreadDemo类的run()方法中，通过getXxx()方法获取要操作的数据，这样可以保证每个线程对应一个数据对象，在任何时刻都操作的是这个对象。

计明敏 2015-01-30 11:07 发表评论

hibernate-jpa-pdf.rar

计明敏 — Wed, 23 May 2012 02:07:00 GMT

hibernate-jpa-pdf.rar

计明敏 2012-05-23 10:07 发表评论

关于Hibernate中 cascade 与 inverse 的理解-[转]

计明敏 — Mon, 07 May 2012 02:15:00 GMT

关于Hibernate中 cascade 与 inverse 的理解。

您买的Hibernate书是哪一本呢？孙卫琴的精通Hibernate，还是深入浅出Hibernate还是那本。。。
我是两本都买了，总体来说还可以，但是，有的地方讲的比较书面化，比如inverse这属性。

在学习Hibernate的过程中最不好理解的就是这两个属性了。
(我当初学习Hibernate的时候，发现网上介绍这两个属性的文章倒是不少，但是，居然有好多都是转帖。。。还有的就是照书搬~~-_-!!!)。。。

据个例子：书上说inverse=false时，由主控方维持关系。。。
由于我也是初学者。。。再加上语文水平偏低。。。不理解“维持关系是啥意思”囧~

提示：
(1)如果：您不了解Hibernate的one-to-many或many-to-one的概念。

(2)如果：你不了解Hibernate的“自由态”“持久态”“游离态”的概念。

(3)如果：您不了解Hibernate中的“脏数据”的概念。

(4)如果：您对Hibernate中Session缓存，没有初步了解的话。
(在Hibernate中调用save进行存储数据的时候,并不是马上就对数据库进行insert操作，而是会将其“数据对象(vo)”纳入Hibernate的Session缓存。)

在上面的4条提示中，如果您对其中的某一条，不是很清楚的话。希望请先了解有关知识。
否则，可能您将 “无法或很难”理解 cascade 或 inverse 这2个属性。

首相，cascade 与 inverse 这两个属性，其实是完全不同的两个东西，想要了解他们各自的“用途与区别”，详见如下介绍：

这里有两个表:

（1）class   (班级表)
相应字段：
cid    varchar(32) 主键 not-null (班级id)
cname varchar(16)      not-null (班级名称)

（2）student (学生表)
相应字段：
sid    varchar(32) 主键 not-null (学生id)
sname varchar(16)      not-null (学生姓名)
class_id varchar(32)   not-null (学生所属班级)

一个班级(class)对应多个学生(student)，所以班级表(class)就是“one-to-many”端
反之student就是many-to-one

//--------Class类的代码--------
public class Class implements.....
{
private cId = "";
private cName = "";
private students = java.util.HashMap();
// 省略对应的 geter setter
}
//--------Class.hbm.xml--------

   catalog="demo">

//--------Student类的代码;*******
public class Student implements.....
{
private sId = "";
private sName = "";
private Class class = null;
// 省略对应的 geter setter
}
// Student.hbm.xml





       class="lcx.vo.Class"
    column="class_id"
    not-null="true"
   />

（一） cascade 的介绍：
当Hibernate持久化一个“临时对象(也叫自由态对象)”时，在默认的情况下(即：没有设置cascade属性或cascade=none时)，Hibernate不会自动“持久化他所关联”的其他临时对象。

其中几种最常用的级联为
1,all:所有操作都传递到子实体-
-保存,更新,删除.
2,sav-update:保存和更新.
3,delete:删除.
4,delete-orphan:所有操作都传递到子实体,并删除不再与对象关联的对象.
hibernate不将级联传递到数据库它只在内部管理级联

上面这些话是什么意思呢？什么叫不会自动 “持久化”关联的临时对象呢？

看如下代码：

// 创建一个临时对象(也叫自由态对象)
// 也就是说这个 class 没有被Hibernate纳入Session缓存管理。
Class class = new Class();
//class.id 为自动生成
class.setName("一年级1班");

Student stu = new Student();
//student.id 为自动生成
stu.setName("小白兔");
stu.setClass(class);

// 关键就是这里。。。
class.getStudents().add(stu);

session.save(class);
// 提交

// 注意: Class.hbm.xml文件中,cascade="save-update"并且也没有设置inverse属性,也就是说inverse=false;
// 此时如果你开启了Hibernate的显示HQL语句功能，那么控制台将会显示如下3条HQL：

//----------------------------------------********
insert into demo.class (cid, cname) values (66666666666666666666666666666666, 一年级1班)
insert into demo.student (sid,sname,class_id) values (8888888888888888811cb2e04c888888, 小白兔, 66666666666666666666666666666666)
update demo.student set class_id=66666666666666666666666666666666 where sid=8888888888888888811cb2e04c888888
//----------------------------------------********

那么为什么会出现，这3条HQL语句呢，我们来一一分析一下：

第1条HQL语句:
其实第一条HQL比较好理解，
当我们调用 session.save(class) 后，在Hibernate进行提交的时候，
会发现“有”一条“新”的数据要插入(insert)，所以就往class表中,插入了这条新的class记录。

第2条HQL语句：
注意问题就在这里：
这里为什么又出现了一条insert语句呢？而且还是向student表中插入数据。
我们在上面的代码中，并没有编写类似“session.save(student)”这样的语句啊。
这是为什么呢？
其实原因，是这么回事：因为我们在class端，设置了"级联更新"(即:cascade="save-update")，
也就是说，当Hibernate在向class表中插入“新”对象记录时，会检查“Class对象”所关联的属性(就是对应的属性)，是否发生过变化，如果发生了变化，就按照“级联属性(cascade)”所设定的内容
进行操作。

上面讲的这句话到底是什么意思呢？
用你们“人”话说，就是：
因为调用了 class.getStudents().add(stu);
所以，在Hibernate在进行插入 class对象的时候，发现class对象，所关联的集合中，有一条
“自由态”的对象，而又因为class端设置了“级联属性cascade”，所以，在插入这条 “新class对象”时，也一同把他内部的那些，还属于“自由态”的其他对象，也一同插入到，他们所对应的表中去了。

还是不明白的话。。。可以看看。孙卫琴的《精通Hibernate》，在书上的第149页有。
但是关于inverse的介绍。。。写的就有些书面化了，如果语文不好的话。。。就难懂咯~

第3条HQL语句：
第三条HQL语句是一条update语句，是不是觉得，很莫名其妙。。。。
Hibernate大脑进水了吧，怎么吃饱了撑得，重复更新记录啊啊啊啊啊
假如：我们把 class端的配置文档中的 invser属性设置为true(即：inverse=true)
在执行上面的程序，发现，就变成2条insert语句啦。。。。。(update没啦。。。)
看来第三条的update语句和inverse有着密切的关系（他两有一腿~）。

所以我们下边，就来介绍一下inverse属性:

当调用 Class.getStudents().add(stu)方法，进行添加操作时，
(即：向 "这个Class对象"所属的“集合 (也就是调用getStudents方法所返回的那个Set集合)”中添加一个Student(即 add(stu))，也就是说，这个“新”添加的Student对象(stu)，
他的Student.class_id字段“必须”，要等于“被添加方Class”的主键(即:Class.cid)。
从“数据库”层面来讲，也就是说，这个“新”添加的“Student”的class_id字段，必须要与“Class”的cid字段，存在"主外键关联"。)

正因为如此：所以Hibernate“怕” 在进行 "Class.getStudents().add(stu)" 这样的操作时，
出现意外情况(如: stu.getClass=null，即：stu没有所属班级)，
即“添加方”(Student)与“被添加方”(Class)，存在“外键”不一致的情况发生。
所以就出现了那条多余的update语句。即：one-to-many（Class端）主动去维护Child.Class_id
所以就是说，Hibernate怕出错，就给你多执行一次无用的更新语句，以保证 add 到 Class“集合”中的所有Student
都是要与Class有外键关联的。

用普通话说就是:
一年1班.getStudents().add(小白兔);
一年1班.getStudents().add(大白兔);

也就是说现在不管是小白兔还是大白兔
如果他们，目前还没有自己的班级的话，
一年1班的班主任就会主动邀请他们成为一年1班的同学啦~。

也就是说一年1班的班主任主动邀请同学，而不是同学自己来~~~ 所以效率也降低了。。。。

所以我们一般把一对多端 invser设置为true，即：不让主控端去维护主键关联，
（即：让同学自己去找班级）
说白了，就是，one-to-many端不用去管理 “新添加对象” 的主外键约束问题。

把one-to-many端（即:class端)的invser设置为true
(即：每次向class.getStudents这个集合中添加 student时，不去主动update对应的外键)，
而是在student端去手动设置
例如：
student.setClass(class);
session.save(student);
这样手动设置 student与class关联啦。。。。
所以上面的程序“最好”还是写成这样：

Class class = new Class();
class.setName("一年级1班");
session.save(class);

Student stu = new Student();
stu.setName("小白兔");
stu.setClass(class);
session.save(class);

/*
此时向class集合add内容，不会进行数据库操作(update)。
“更新”的只是session缓存中，数据镜像。
这样做的好处是：不仅减少了update语句，
而且，同时也更新了session缓存。
------------------------
而在原来:
one-to-many端inverse=false时，虽然也更新seesion缓存中的class集合，
但是有却又多余update
*/
class.getStudents().add(stu);
// 提交

总结:
当inverse=false 并且向one-to-many端的关联集合，添加“新对象(即: 自由态对象)” 时，
Hibernate就会自动，去update那“个刚刚到来的” “自由态对象”的外键。
（如果你向，one-to-many端添的集合中，add一个“已经持久化了的对象”，那就不会出现update了(因为已经持久化过了)，除非，你去更改“那个持久化对象”所对应的外键。。。那样的话。。。呵呵呵~~~
你可以试一试，应该不会报错，你可以当做练习去做一下，加深cascade和inverse这两个属性的理解）

// 如果看懂了上面的内容。来看一下，下面的东西。
假如，将one-to-many端(即:Class端)的 hbm.xml 文档中的cascade移除掉或把cascade="none"。
那么上面的代码会出现什么情况呢。
结果会出现2条HQL，和一堆Exception

insert into demo.class (cid, cname) values (66666666666666666666666666666666, 一年级1班)
update demo.student set class_id=66666666666666666666666666666666 where sid=8888888888888888811cb2e04c888888
Hibernate Exceptinon......................................

相比较cascade被设置"save-update"的时候，缺少了1条 insert语句，而且也多了一些Exception。

那么，到底是少了哪1条insert语句呢？
就是这条：
insert into demo.student (sid,sname,class_id) values (8888888888888888811cb2e04c888888, 小白兔, 66666666666666666666666666666666)

之所以会出现，这样的现象，想必您已经早就看出来了。
因为，我没有设置Class端的Cascade，所以在save(class)的时候，并没有自动将其所关联的“自由态对象”进行持久化操作。
然而，又因为 Class端的inverse=false，所以，Class会自动去维持，那个 “新来的student” 的外键。
所以会出现，没有insert就要update啦。。。。
然后在就是Exception了

计明敏 2012-05-07 10:15 发表评论

MyEclipse从数据库反向生成实体类之Hibernate方式反向工程

计明敏 — Mon, 26 Dec 2011 03:34:00 GMT

http://blog.csdn.net/rockstar541/article/details/6840114

计明敏 2011-12-26 11:34 发表评论

BlogJava-jimingminlovefly-文章分类-hibernate

深入研究java.lang.ThreadLocal类

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关于Hibernate中 cascade 与 inverse 的理解-[转]

MyEclipse从数据库反向生成实体类之Hibernate方式 反向工程

MyEclipse从数据库反向生成实体类之Hibernate方式反向工程