📄 threadspecificstorage.htm
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<title>Thread-Specific Storage 模式</title>
</head>
<body>
<h3><a href="http://caterpillar.onlyfun.net/GossipCN/index.html">From
Gossip@caterpillar</a></h3>
<h1><a href="CppGossip.html">Design Pattern: Thread-Specific Storage 模式</a></h1>
无论如何，要编写一个多执行绪安全（thread-safe）的程式总是困难的，为了使用的共用资源，您必须小心
的对共用资源进行同步，同步带来一定的效
能延迟，而另一方面，在处理同步的时候，又要注意物件的锁定与释放，避免产生死结，种种因素都使得编写多执行绪程式变得困难。<br>
<br>
Thread-Specific
Storage模式尝试从另一个角度来解释多执行绪共用资源的问题，其思考点很简单，即然共用资源这么困难，那么就干脆不要共用，何不为每个执行绪创造一
个资源的复本，将每一个执行绪存取资料的行为加以隔离，其实现的方法，就是给予每一个执行绪一个特定空间来保管该执行绪所独享的资源，也因此而称之为
Thread- Specific Storage模式。<br>
<br>
在Java中可以使用java.lang.ThreadLocal来实现这个模式，这个类别是从1.2之后开始提供，不过先来看看，如何自行实
现一个简单的ThreadLocal类别：<br>
<ul>
<li> ThreadLocal.java </li>
</ul>
<pre>import java.util.*;<br><br>public class ThreadLocal {<br> private Map storage = <br> Collections.synchronizedMap(new HashMap());<br><br> public Object get() {<br> Thread current = Thread.currentThread();<br> Object o = storage.get(current);<br><br> if(o == null && !storage.containsKey(current)) {<br> o = initialValue();<br> storage.put(current, o);<br> }<br><br> return o;<br> }<br><br> public void set(Object o) {<br> storage.put(Thread.currentThread(), o);<br> }<br><br> public Object initialValue() {<br> return null;<br> }<br>} <br></pre>
<br>
可以看到程式中使用执行绪本身作为key值，并将所获得的资源放在Map物件中，如果第一次使用get()，也配置一个空间给执行绪，而
initialValue()可以用来设定什么样的初值要先储存在这个空间中，在这边先简单的设定为null。<br>
<br>
现在假设有一个原先在单执行绪环境下的资源SomeResource，现在考虑要该其在多执行绪环境下使用，若不想考虑复杂的执行绪共用互斥问题，此时可以使用ThreadLocal类别来使用SomeResource，例如：<br>
<ul>
<li> Resource.java </li>
</ul>
<pre>public class Resource {<br> private static final ThreadLocal threadLocal = <br> new ThreadLocal();<br><br> public static SomeResource getResource() {<br> SomeResource resource =<br> (SomeResource) threadLocal.get();<br><br> if(resource == null) {<br> resource = new SomeResource();<br> threadLocal.set(resource);<br> }<br><br> return resource;<br> }<br>} <br></pre>
<br>
上面所实作的ThreadLocal类别只是一个简单的示范，您可以使用java.lang.ThreadLocal来实
现Thread- Specific
Storage模式，以获得更好的效能，在这边简单的示范一个Log程式，它可以记录每个执行绪的活动，所使用的是
java.util.logging中的类别：<br>
<ul>
<li> SimpleThreadLogger.java </li>
</ul>
<pre>import java.io.*;<br>import java.util.logging.*; <br> <br>public class SimpleThreadLogger {<br> private static final ThreadLocal threadLocal = <br> new ThreadLocal();<br><br> public static void log(String msg) {<br> getThreadLogger().log(Level.INFO, msg);<br> }<br><br> private static Logger getThreadLogger() {<br> Logger logger = (Logger) threadLocal.get();<br><br> if(logger == null) {<br> try {<br> logger = Logger.getLogger(<br> Thread.currentThread().getName());<br> // Logger 预设是在主控台输出<br> // 我们加入一个档案输出的Handler<br> // 它会输出XML的记录文件<br> logger.addHandler(<br> new FileHandler(<br> Thread.currentThread().getName() <br> + ".log"));<br> }<br> catch(IOException e) {}<br><br> threadLocal.set(logger);<br> }<br><br> return logger;<br> }<br>} <br></pre>
<br>
可以使用下面这个程式来测试：<br>
<ul>
<li> LoggerTest.java </li>
</ul>
<pre>public class LoggerTest {<br> public static void main(String[] args) {<br> new TestThread("thread1").start();<br> new TestThread("thread2").start();<br> new TestThread("thread3").start();<br> }<br>}<br><br>class TestThread extends Thread {<br> public TestThread(String name) {<br> super(name);<br> }<br><br> public void run() {<br> for(int i = 0; i < 10; i++) {<br> SimpleThreadLogger.log(getName() + <br> ": message " + i);<br> try {<br> Thread.sleep(1000);<br> }<br> catch(Exception e) {<br> SimpleThreadLogger.log(e.toString());<br> }<br> }<br> }<br>} <br></pre>
<br>
执行LoggerTest可以在主控台上看到输出，并可以在同一目录下找到三个log档，分别记录了三个执行绪的活动，透过
ThreadLocal，不用撰写复杂的执行绪共用互斥逻辑。<br>
<br>
Thread-Specific
Storage模式的意义之一，就是“有时不共用是好的”，如果共用会产生危险，那就不要共用，当然，这种方式所牺牲掉的就是空间，您必须为每一个执行
绪保留它们独立的空间，这是一种以空间换取时间与安全性的方法。
</body>
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