1. Java ThreadLocals について理解する

Java ThreadLocal は、アクセスする各スレッドに獨(dú)自の獨(dú)立して初期化された変數(shù)のコピーを提供する特別なタイプの変數(shù)です。これは、各スレッドが獨(dú)自のバージョンの変數(shù)を必要とするマルチスレッド環(huán)境で特に役立ちます。

1.1 ThreadLocal とは何ですか?

ThreadLocal は、スレッドローカル変數(shù)を提供する Java のクラスです。このような変數(shù)に (get メソッドまたは set メソッド経由で) アクセスする各スレッドは、変數(shù)の獨(dú)自の獨(dú)立したコピーを持ちます。 ThreadLocal インスタンスは通常、狀態(tài)をスレッドに関連付けたいクラスのプライベート靜的フィールドです。

1.2 ThreadLocal が內(nèi)部的にどのように動(dòng)作するか

スレッドが ThreadLocal 変數(shù)に初めてアクセスすると、ThreadLocal インスタンスはそのスレッドの変數(shù)の新しいコピーを作成します。このコピーはスレッド自身のメモリに保存され、他のスレッドがアクセスできないようにします。內(nèi)部的には、ThreadLocal は、キーがスレッド參照であり、値が対応するスレッドローカル値であるマップを維持します。

1.3 ThreadLocal を使用する理由

ThreadLocal は、変數(shù)が複數(shù)のスレッドから同時(shí)にアクセスされないように分離する必要がある場(chǎng)合に最適です。これは、ユーザー セッションの追跡、データベース接続、スレッド間で共有すべきではないその他のリソースなど、各スレッドが獨(dú)自のバージョンの変數(shù)を持つ必要があるシナリオでよく使用されます。

1.4 例: 単純なカウンターに ThreadLocal を使用する

ThreadLocal を使用してスレッド固有のカウンターを維持する簡(jiǎn)単な例を考えてみましょう。

public class ThreadLocalExample {
    private static ThreadLocal<Integer> threadLocalCounter = ThreadLocal.withInitial(() -> 0);

    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = () -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                threadLocalCounter.set(threadLocalCounter.get() + 1);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - Counter: " + threadLocalCounter.get());
            }
        };

        Thread thread1 = new Thread(task, "Thread-1");
        Thread thread2 = new Thread(task, "Thread-2");

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

1.5 結(jié)果の説明

上記のコードを?qū)g行すると、各スレッドが獨(dú)自のカウンターを獨(dú)立してインクリメントしていることがわかります。

Thread-1 - Counter: 1
Thread-1 - Counter: 2
Thread-1 - Counter: 3
Thread-1 - Counter: 4
Thread-1 - Counter: 5
Thread-2 - Counter: 1
Thread-2 - Counter: 2
Thread-2 - Counter: 3
Thread-2 - Counter: 4
Thread-2 - Counter: 5

これは、各スレッドが他のスレッドから分離された獨(dú)自のカウンターのコピーを持っていることを示しています。

2. ThreadLocal の高度な使用例

ThreadLocal は単純なカウンターのためだけのものではありません。スレッドの安全性が最優(yōu)先される、より複雑なシナリオに強(qiáng)力なアプリケーションを提供します。

2.1 Web アプリケーションでの ThreadLocal の使用

Web アプリケーションでは、ThreadLocal は、スレッド間で共有すべきではないユーザー セッション情報(bào)やデータベース接続を保持するためによく使用されます。例:

public class ThreadLocalExample {
    private static ThreadLocal<Integer> threadLocalCounter = ThreadLocal.withInitial(() -> 0);

    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = () -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                threadLocalCounter.set(threadLocalCounter.get() + 1);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - Counter: " + threadLocalCounter.get());
            }
        };

        Thread thread1 = new Thread(task, "Thread-1");
        Thread thread2 = new Thread(task, "Thread-2");

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

このシナリオでは、ユーザー リクエストを処理する各スレッドが獨(dú)自の User オブジェクトを持ち、あるユーザーのデータが別のユーザーのリクエストによってアクセスされるのを防ぎます。

2.2 潛在的な落とし穴とメモリリーク

ThreadLocal は強(qiáng)力ですが、リスクがないわけではありません。よくある落とし穴の 1 つは、スレッド ローカル変數(shù)のクリーンアップを忘れることです。これにより、特に長(zhǎng)時(shí)間実行されるアプリケーションでメモリ リークが発生する可能性があります。

これを防ぐには、スレッドローカル値が必要なくなったら、常に remove メソッドを使用します。

Thread-1 - Counter: 1
Thread-1 - Counter: 2
Thread-1 - Counter: 3
Thread-1 - Counter: 4
Thread-1 - Counter: 5
Thread-2 - Counter: 1
Thread-2 - Counter: 2
Thread-2 - Counter: 3
Thread-2 - Counter: 4
Thread-2 - Counter: 5

2.3 実踐例: データベース接続の管理

ThreadLocal を使用してデータベース接続を管理する方法の例を次に示します。

public class UserContext {
    private static ThreadLocal<User> currentUser = new ThreadLocal<>();

    public static void set(User user) {
        currentUser.set(user);
    }

    public static User get() {
        return currentUser.get();
    }

    public static void clear() {
        currentUser.remove();
    }
}

各スレッドは獨(dú)自のデータベース接続を持ち、スレッド間のアクセスの問題を防ぎます。

3. 結(jié)論

Java の ThreadLocal は、マルチスレッド環(huán)境でスレッドローカル変數(shù)を管理するための強(qiáng)力なツールです。各スレッドに変數(shù)の獨(dú)自の獨(dú)立したコピーを提供することで、スレッドの安全性を確保します。ただし、大きな力には大きな責(zé)任が伴います。メモリ リークを避けるために、ThreadLocal 変數(shù)を常にクリーンアップすることを忘れないでください。

ThreadLocal の効果的な使用方法についてご質(zhì)問がある場(chǎng)合、または使用中に問題が発生した場(chǎng)合は、お?dú)葺Xに以下にコメントしてください。

で投稿の詳細(xì)をお読みください: Java スレッド ローカルはどのように機(jī)能しますか?安全なスレッドローカル変數(shù)の背後にある秘密を明らかにする

以上がJava スレッド ローカルはどのように機(jī)能しますか?安全なスレッドローカル変數(shù)の背後にある秘密を明らかにするの詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。