浅谈线程私有变量

    线程作为一个重要的编程模型，在服务类程序中大量的使用。并发、同步等概念大家都耳熟能详。
    一个进程中的线程共享同样的资源，在一般情况下不会存在问题，但是当对每个线程要有特殊的属性时，
就会存在问题，例如函数修改一个在堆上分配的buff，此时不同的线程调用该函数时，都会对这个buff进行
修改。这样，数据的一致性就得不到保证。
     线程似有变量给这个问题提供了解决方案。一下是一段C++代码，使用基于linux系统，使用线程私有数据
模型。

/*************************************************************
 * 用于学习使用线程似有数据的使用，同样的一个key，对不同的线程
 * 关联到不同的数据对象，使用相应的 get 和 set 加上 key 操作这
 * 个数据。
 *
 * dinglonglong
 * 2012-08-11
 * **********************************************************/
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>

pthread_key_t key;
pthread_once_t init_done = PTHREAD_ONCE_INIT;

/**
 * 初始化key
 */
void thread_init()
{
    pthread_key_create(&key, free);
}

/**
 * 向现成的buff中写数据
 */
char* init_buff(char* prex, int index)
{
    char* buff = (char*)pthread_getspecific(key);
    if (buff == NULL) {
        buff = (char*)malloc(strlen(prex) + 2);
        pthread_setspecific(key, buff);
    }

    sprintf(buff, "%s:%d", prex, index);
    return buff;
}

/**
 * 线程函数
 */
void* tf(void* arg)
{
    pthread_once(&init_done, thread_init);

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        char* res = init_buff((char*)arg, i);
        printf("%s\n", res);

        sleep(1);
    }

    return NULL;
}

/**
 * test
 */
int main(int argc, char* argv[])
{
    void* ret;
    char* name_1 = (char*)"thread_1";
    char* name_2 = (char*)"thread_2";
    pthread_t pt_1;
    pthread_t pt_2;

    pthread_create(&pt_1, NULL, tf, name_1);
    pthread_create(&pt_2, NULL, tf, name_2);

    pthread_join(pt_1, &ret);
    pthread_join(pt_2, &ret);

    printf("main over.\n");

    return 0;
}

// 编译：g++ -lpthread test.cpp -o test

// 运行结果：

thread_2:0
thread_1:0
thread_2:1
thread_1:1
thread_2:2
thread_1:2
thread_2:3
thread_1:3
thread_2:4
thread_1:4
thread_1:5
thread_2:5
thread_2:6
thread_1:6
thread_2:7
thread_1:7
thread_1:8
thread_2:8
thread_2:9
thread_1:9
main over.

    使用init_thread函数创建key，在每个线程中，用这个key去取buff，如果没有则malloc一个，pthread_once
保证这个key只被创建一次，避免初始化时的竞争。
    从打印可以看出，每个线程使用自己的buff，彼此之间没有冲突。

同样对java来说，也存在线程私有变量的说法，java代码如下：

public class TestThreadLoacl extends Thread {
    public static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<String>();

    private String name;

    public TestThreadLoacl(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(threadLocal.get());
            threadLocal.set(name + " set value: " + i);

            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * main test
     */
    public static void main(String[] args) {
        threadLocal.set("main set value: main.");

        (new TestThreadLoacl("Thread_1")).start();
        (new TestThreadLoacl("Thread_2")).start();
    }
}

// 运行结果：

null
null
Thread_1 set value: 0
Thread_2 set value: 0
Thread_1 set value: 1
Thread_2 set value: 1
Thread_1 set value: 2
Thread_2 set value: 2
Thread_1 set value: 3
Thread_2 set value: 3
Thread_1 set value: 4
Thread_2 set value: 4
Thread_1 set value: 5
Thread_2 set value: 5
Thread_1 set value: 6
Thread_2 set value: 6
Thread_1 set value: 7
Thread_2 set value: 7
Thread_1 set value: 8
Thread_2 set value: 8