ThreadLocal封装Connection，实现同一线程共享资源

小鱼儿 2021-06-24 15:59 285阅读 0赞

问题背景：

使用JDBC进行开发的时候，每一次的增删改查都必须和数据库建立连接，才可以对数据项进行相应的操作。当我们的业务比较复杂的情况下，可能会出现在一个方法中多次的执行增删改查，这样的话，在这个方法的执行过程中，就需要与数据库建立多次的连接，在这种场景中，如何保证在并发执行这个方法的过程中，与数据库的连接不会混乱，保证这些操作的原子性，就显得尤为重要了。如何解决这个问题呢？（数据库连接是一个有状态的变量）

问题分析：

我能想到的方案有两个，其一：在这个多次执行增删改查的方法内，声明一个局部变量用于存放数据库连接对象Connection，这样在调用增删改查方法的时候，将Connection对象作为参数传进去，这样就保证了这些子操作都使用的是同一个连接，从而保证了所有操作的连续性和原子性，不会出现数据库连接对象混乱使用的情况。

其二：我们仔细想想，其实用户的每一次请求，都会调用程序相应的Servlet，而Servlet是单实例多线程的，也就是说每一次的请求程序都启动一个线程为用户服务，在这个线程中会调用很多的方法，包括我们上面提到的那个需要和数据库进行多次连接的复杂方法，由此我们可以这样想，只要保证在这个线程中，我们所使用的数据库连接对象Connection都是同一个，一样可以保证这些操作的连续性和原子性。

相比较第一种方案而言，第二种显然要更好一些，因为第一种需要我们在编写增删改查方法时，定义Connection的参数，第二种则不用，直接将Connection进行一下封装即可。

/**
     * 采用ThreadLocal封装Connection
     * @author ljw
     *
     */
    public class ConnectionManager {
     
    	//声明一个本地线程变量，用于存放connection
    	private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>();
    	
    	/**
    	 * 得到Connection
    	 * @return
    	 */
    	public static Connection getConnection() {
    		Connection conn = connectionHolder.get();
    		//如果在当前线程中没有绑定相应的Connection
    		if (conn == null) {
    			try {
    				JdbcConfig jdbcConfig = XmlConfigReader.getInstance().getJdbcConfig();
    				Class.forName(jdbcConfig.getDriverName());
    				conn = DriverManager.getConnection(jdbcConfig.getUrl(), jdbcConfig.getUserName(), jdbcConfig.getPassword());
    				//将Connection设置到线程变量ThreadLocal中
    				connectionHolder.set(conn);
    			} catch (ClassNotFoundException e) {
    				e.printStackTrace();
    				throw new ApplicationException("系统错误，请联系系统管理员");
    			} catch (SQLException e) {
    				e.printStackTrace();
    				throw new ApplicationException("系统错误，请联系系统管理员");
    			}
    		}
    		return conn;
    	}
    	/**
    	 * 关闭连接，只关闭当前线程的连接
    	 */
    	public static void closeConnection() {
    		Connection conn = connectionHolder.get();
    		if (conn != null) {
    			try {
    				conn.close();
    				//从ThreadLocal中清除Connection
    				connectionHolder.remove();
    			} catch (SQLException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}	
    		}
    	}
    	
    	public static void close(Connection conn) {
    		if (conn != null) {
    			try {
    				conn.close();
    			} catch (SQLException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    	
    	public static void close(Statement pstmt) {
    		if (pstmt != null) {
    			try {
    				pstmt.close();
    			} catch (SQLException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    	
    	public static void close(ResultSet rs ) {
    		if (rs != null) {
    			try {
    				rs.close();
    			} catch (SQLException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    	
    	public static void beginTransaction(Connection conn) {
    		try {
    			if (conn != null) {
    				if (conn.getAutoCommit()) {
    					conn.setAutoCommit(false); //手动提交
    				}
    			}
    		}catch(SQLException e) {}
    	}
    	
    	public static void commitTransaction(Connection conn) {
    		try {
    			if (conn != null) {
    				if (!conn.getAutoCommit()) {
    					conn.commit();
    				}
    			}
    		}catch(SQLException e) {}
    	}
    	
    	public static void rollbackTransaction(Connection conn) {
    		try {
    			if (conn != null) {
    				if (!conn.getAutoCommit()) {
    					conn.rollback();
    				}
    			}
    		}catch(SQLException e) {}
    	}
     
    }

下面的代码给大家演示了：ThreadLocal如何在同一个线程中可以共享Connection资源。

package com.bjpowernode.drp.flowcard.manager.impl;
     
    import java.sql.Connection;
    import java.util.Date;
    import com.bjpowernode.drp.flowcard.dao.FlowCardDao;
    import com.bjpowernode.drp.flowcard.domain.FlowCard;
    import com.bjpowernode.drp.flowcard.manager.FlowCardManager;
    import com.bjpowernode.drp.util.ApplicationException;
    import com.bjpowernode.drp.util.BeanFactory;
    import com.bjpowernode.drp.util.ConnectionManager;
    import com.bjpowernode.drp.util.DaoException;
    import com.bjpowernode.drp.util.PageModel;
     
    public class FlowCardManagerImpl implements FlowCardManager {
     
    	
    	private FlowCardDao flowCardDao;
    	//构造函数
    	public FlowCardManagerImpl(){
    		this.flowCardDao = (FlowCardDao) BeanFactory.getInstance().getDaoObject(FlowCardDao.class);
    	}
    	
    	@Override
    	public void addFlowCard(FlowCard flowCard) throws ApplicationException {
    		
    		Connection conn = null;
    		try{
    			//从ThreadLocal中获取线程对应的Connection
    			conn = ConnectionManager.getConnection();
    			//开始事务
    			ConnectionManager.beginTransaction(conn);
    			//生成流向单单号
    			String flowCardVouNo = flowCardDao.generateVouNo();
    			//添加流向单主信息
    			flowCardDao.addFlowCardMaster(flowCardVouNo, flowCard);
    			//添加流向单明细信息
    			flowCardDao.addFlowCardDetail(flowCardVouNo, flowCard.getFlowCardDetailList());
    			//提交事务
    			ConnectionManager.commitTransaction(conn);		
    		}catch(DaoException e){
    			//回滚事务
    			ConnectionManager.rollbackTransaction(conn);
    			throw new ApplicationException("添加流向单失败！");
    		}finally{
    			//关闭Connection并从ThreadLocal集合中清除
    			ConnectionManager.closeConnection();
    		}
    	
    	}
    }

解析：  
1、该类提供了线程局部变量，它独立于变量的初始化副本  
       大家可能对局部变量不太理解，为什么不是成员变量或全局变量，此时就涉及到变量的作用域问题。ThreadLocal具有比局部变量更大一点的作用域，在此作用域内资源可以共享，线程是安全的。  
       我们还了解到ThreadLocal并不是本地线程，而是一个线程变量，它只是用来维护本地变量。针对每个线程提供自己的变量版本，避免了多线程的冲突问题，每个线程只需要维护自己的版本就好，彼此独立，不会影响到对方。  
2、每个线程有自己的一个ThreadLocal，修改它并不影响其他线程

3、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）。

上面我们知道了变量副本的存放在了map中，当我们不在调用set，此时不在将引用指向该‘map’，而本线程退出时会执行资源回收操作，将申请的资源进行回收，其实就是将引用设置为null。这时已经不在有任何引用指向该map，故而会被垃圾回收。