【详解】上下文设计模式

分析

• 线程在执行过程中可能分了多个阶段
• 后一个方法可能需要用到前一个阶段的结果
• 通过设置一个上下文，每执行一个方法，将结果放入到上下文中，下一个方法的调用时，会调取上下文中的结果继续执行
• 这个上下文是在一个线程内部是单例的

上下文实现

• 先设计一个上下文，负责在线程执行的过程中传递结果
• 模拟两个方法，第一个方法从数据库拿名字，第二个方法根据第一个方法拿出的名字返回身份证号
• 设计线程的执行方法，在执行时，创建一个唯一的上下文进行传递参数

/**
 * 上下文
 */
public class Context {
    private String name;
    private String cardId;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setCardId(String cardId) {
        this.cardId = cardId;
    }


    public String getCardId() {
        return cardId;
    }
}
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/**
 * 模拟从数据库拿数据
 */
public class QueryFromDBAction {

    public void excecute(Context context){
        try {
            Thread.sleep(1000);
            String name = "Alex" + Thread.currentThread().getName();
            context.setName(name);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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/**
 * 获取身份证号
 */
public class QueryFromHttpAction {
    public void excecute(Context context){
        String name = context.getName();
        String cardId = getCardId(name);
        context.setCardId(cardId);
    }

    private String getCardId(String name){
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "146433131" + Thread.currentThread().getId();
    }
}
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public class ExecutionTask implements Runnable {

    private QueryFromDBAction queryAction = new QueryFromDBAction();

    private QueryFromHttpAction httpAction = new QueryFromHttpAction();

    @Override
    public void run() {
        final Context context =new Context();
        queryAction.excecute(context);
        httpAction.excecute(context);
        System.out.println("用户的名字为"+ context.getName() + " ，身份证号是"+context.getCardId());
    }
}
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public class ContextTest {
    public static void main(String[] args) {

        IntStream.range(1,5).forEach(i->{
            new Thread(new ExecutionTask()).start();
        });
    }
}
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• 这个方法将上下文显示的定义到参数中传递，可以继续利用ThreadLocal方法优化

使用ThreadLocal实现

基本思路是：

• 每个线程从同一个ThreadLocal中取出context进行数据的传递
• 每一个线程取出的context是线程隔离的，不会被其他线程修改，所以是线程安全的
• 为了保证每个线程都是从同一个ThreadLocal中取出context，设计一个单例，里面保存一个唯一的ThreadLocal
• 设计一个默认值，在第一次获取时，默认构造一个context供外界修改

public class ActionContext {

    private static final ThreadLocal<Context> THREAD_LOCAL = new ThreadLocal<Context>(){
        @Override
        protected Context initialValue() {
            return new Context();
        }
    };

    private static class ContextHolder{
        private final static ActionContext ACTION_CONTEXT = new ActionContext();
    }

    public static ActionContext getInstance(){
        return ContextHolder.ACTION_CONTEXT;
    }

    public Context getContext(){
        return THREAD_LOCAL.get();
    }
}
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/**
 * 获取身份证号
 */
public class QueryFromHttpAction {
    public void excecute(){
        Context context = ActionContext.getInstance().getContext();
        String cardId = getCardId(context.getName());
        context.setCardId(cardId);
    }

    private String getCardId(String name){
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "146433131" + Thread.currentThread().getId();
    }
}
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/**
 * 模拟从数据库拿数据
 */
public class QueryFromDBAction {

    public void excecute( ){
        try {
            Thread.sleep(1000);
            String name = "Alex" + Thread.currentThread().getName();
            ActionContext.getInstance().getContext().setName(name);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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public class ExecutionTask implements Runnable {

    private QueryFromDBAction queryAction = new QueryFromDBAction();

    private QueryFromHttpAction httpAction = new QueryFromHttpAction();

    @Override
    public void run() {        
        queryAction.excecute();
        httpAction.excecute();
        Context context =ActionContext.getInstance().getContext();
        System.out.println("用户的名字为"+ context.getName() + " ，身份证号是"+context.getCardId());
    }
}
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注意：线程池中如果使用该设计模式，需要先清理掉上一次执行的Context