请求的英文 thread的复数
自从老王开了《有问有答》菜馆后,生意那可真是火得不行。老王也乐在其中,能给大家服务,他感到非常开心。最近,有朋友向老王提出了一个关于线程私有数据的技术问题。老王深知,这个问题可大可小,搞不好就会影响到程序运行的效率。他决定好好梳理一下这个事情,跟大家分享一下。
我们知道,在《操作系统原理》这门课里,我们学到了很多概念,比如进程、线程、锁、PV操作等等。这些概念在实际工作中,尤其是服务器处理用户请求时,经常会被用到。服务器需要用一个进程或者一个线程去处理用户的请求,操作内存、文件或者数据库时,可能还需要对它们进行加锁操作。
老王一直追求技术的卓越和壮丽,于是他和他的团队开始对线程、锁等进行了一系列的优化。他们设计了一个ContextManager,用来管理所有的context。这个ContextManager可以是单例模式,也可以是提供静态方法,反正不管如何,全局都可以访问。
在处理请求时,线程会调用ContextManager的getContext()方法,从而得到一个context并对其进行初始化等操作,供后续使用。这种方式极大地提高了程序的运行效率。他们也发现了一些问题:当访问量很大时,加锁操作会导致性能下降,特别是在线程很多的情况下,这个问题就更加明显了。
于是,他们开始寻找解决方案。第一次改进,他们将context的归属权转交给了线程,而不是ContextManager。这样一来,context不再是一个共享的资源,而是每个线程的私有数据。这样的改进使得程序运行得更快,效率大大提升。
他们也发现了一个新的问题:当程序中需要放入其他东西时,比如日志文件的fd、数据库的连接等,如果都放在线程的属性里,写起来麻烦且扩展能力差。于是他们进行了第二次改进,将线程内的成员归一到一个Map中。这样不仅可以避免命名冲突,而且扩展性也大大增强。
他们又发现每次从线程取线程局部数据的时候代码写起来都太麻烦了。于是他们进行了第四次改进,他们将ThreadMapKey进行包装,提供两个方法:getValue和setValue。这样一来,代码就简洁了许多。
其实,老王和他的团队所做的这些优化和改进,正是Java中的ThreadLocal类所做的事情。ThreadLocal可以使得每个线程拥有自己的数据副本,从而避免了多线程间的数据共享和竞争。使用ThreadLocal可以有效地解决线程安全问题,提高程序的运行效率。
内容如下:
先前的部分已经阐述了基础原理,这里还有一处值得一谈的点。那就是在ThreadLocalMap的实现代码中,有几点处理的非常出色:
定义了一个staticclass ThreadLocalMap。在这个类中,其内部实现了一个独特的hash结构,并未采用标准的Map实现。对于这个hash结构中的Entry类,其巧妙地运用了弱引用(WeakReference)的方式。
在Entry类的注释中提到,这个hash表中的条目扩展了WeakReference类,其主要引用字段作为键(总是ThreadLocal对象)。值得注意的是,当键为null时(即entry.get()返回null),意味着该键不再被引用,因此条目可以从表中移除。这样的条目在代码中被称作“过时条目”。
具体到Entry类的实现,它继承了WeakReference类,并持有一个与ThreadLocal相关的值。这种设计的好处在于,当某个对象不再被使用时,它会被系统自动回收,而不会被Map继续强引用,从而避免了内存泄漏的问题。这里要为Java代码的实现者点赞!”
ThreadLocalMap的实现展示了其独特之处。与教科书上讲述的经典hash实现相比,它并没有采用标准的Map结构,而是自行实现了一个HashMap。这种创新的设计方式,使得ThreadLocal的使用更加灵活和高效。
总结一下,当你需要与线程相关的数据且不需要加锁时,不妨考虑使用ThreadLocal。它不仅能够提高程序的效率,还能使代码更加整洁。(它也具有一定的效果!)