【C# 线程】数据槽 LocalDataStoreSlot简称DataSlot

背景

为了确保在线程中声明特定类型的变量，在每个线程中的值都是唯一的，不受到其他线程对该变量读写的影响。也就是俗称的线程本地存储 (TLS)，可用于存储对线程和应用程序域唯一的数据。

例如：主线程中声明了变量A ，只能由主线程进行读取和写入。子线程虽然可以使用变量A（相当于复制一个A，可以对该变量进行读写），却无法读取和写入主线变量中A的值。

.net提供了3种方式：

1、线程相对静态字段 相对于线程的静态字段（ThreadStaticAttribute）

2、数据槽  LocalDataStoreSlot

3、ThreadLocal<T>

托管线程本地存储 (TLS) 可用于存储对线程和应用程序域唯一的数据。 .NET 提供了下面两种托管 TLS 使用方式：线程相对静态字段和数据槽。

数据槽 LocalDataStoreSlot简称DataSlot

背景：为了解决多线程竞用共享资源的问题，引入数据槽的概念，即将数据存放到线程的环境块中，使该数据只能单一线程访问.（属于线程空间上的开销）

Thread 静态类的内部有一个静态类LocalDataStore。该类维护这一个静态字典，该字典装着所有线程的LocalDataStoreSlot的变量。LocalDataStoreSlot类是ThreadLocal<object> Data封装。

　　①：AllocateNamedDataSlot命名槽位和AllocateDataSlot未命名槽位 解决线程竞用资源共享问题。

 

数据槽对于每个线程都是唯一的。 没有其他线程 (甚至子线程) 可以获取该数据。

.NET 提供了对于线程和应用程序域都是唯一的动态数据槽。 数据槽分为下列两种类型：命名槽和未命名槽。 两种类型都是使用 LocalDataStoreSlot 结构实现。LocalDataStoreSlot 封装的是internal ThreadLocal<object> Data 字段。

• 若要创建命名数据槽，请使用 Thread.AllocateNamedDataSlot 或 Thread.GetNamedDataSlot 方法。 若要获取对现有命名槽的引用，请将它的名称传递给 GetNamedDataSlot 方法。

• 若要创建未命名数据槽，请使用 Thread.AllocateDataSlot 方法。

对于命名槽和未命名槽，请使用 Thread.SetData 和 Thread.GetData 方法设置和检索槽中的信息。 这些静态方法始终处理当前正在执行它们的线程的数据。

命名槽非常便捷，因为可以在需要时检索槽，具体操作是将它的名称传递给 GetNamedDataSlot 方法，而不用维护对未命名槽的引用。 不过，如果另一个组件对线程相对存储使用相同的名称，并且线程同时执行你的组件和另一个组件的代码，这两个组件可能会相互损坏数据。 （此方案假定这两个组件都在同一个应用域中运行，并不旨在共享相同的数据。）

显然ThreadStatic特性只支持静态字段太受限制了，.NET线程类型中的LocalDataStoreSlot提供更好的TLS支持，但是性能不如上面介绍的ThreadStatic方法。注意：LocalDataStoreSlot有命名类型和非命名类型区分。

我们先来看看命名的LocalDataStoreSlot类型，可以通过Thread.AllocateNamedDataSlot来分配一个的空间，通过Thread.FreeNamedDataSlot来销毁一个的空间。

把线程相关的数据存储在LocalDataStoreSlot对象中，数据槽的获取和设置则通过Thread类型的GetData方法和SetData方法。

存放局部存储步骤：
1、申请数据槽

= Thread.GetNamedDataSlot("para");

如果不存在名为para的数据槽，将分配一个所有线程均可用的para数据槽
2、往数据槽存放数据

= new MyPara();
para.I = i;
Thread.SetData(slot,para);

3、如有必要，释放数据槽

Thread.FreeNamedDataSlot("para");

释放数据槽要小心，该操作将使所有线程存放在被释放的数据槽中的数据丢失。

读取局部存储步骤：
1、根据名字子线程局部存储中获取特定的数据槽

= Thread.GetNamedDataSlot("para");

2、从数据槽获取数据

= Thread.GetData(slot);
if (o != null)
{
 //转化为特定类型
 MyPara para = (MyPara) o ;
 //.
}

class Programe
{

   // [ThreadStatic] public static string Username = "";
    static void Main()
    {
        LocalDataStoreSlot Username = Thread.AllocateNamedDataSlot("userName");
        Thread.SetData(Username, "mainthread");
        Thread thread1 = new Thread(() => { 

//Username = Thread.AllocateNamedDataSlot("userName"); 会报错，因为静态字典中已经存在了同名的数据槽

 Username = Thread.AllocateNamedDataSlot("userName1"); 
Thread.SetData(Username, "Thread1"); Console.WriteLine($"Username1：{Thread.GetData(Username)}"); });
        Thread thread2 = new Thread(() => { Username = Thread.AllocateNamedDataSlot("userName2"); Thread.SetData(Username, "Thread2"); Console.WriteLine($"Username2：{Thread.GetData(Username)}"); });
        Thread thread3 = new Thread(() => { Username = Thread.AllocateNamedDataSlot("userName3"); Thread.SetData(Username, "Thread3"); Console.WriteLine($"Username3：{Thread.GetData(Username)}"); });

        thread1.Start();
        thread2.Start();
        Console.WriteLine($"Username：{Thread.GetData(Username)}");
        thread3.Start();

    }

}

//输出结果：
//Username：mainthread
//Username：Thread1
//Username：Thread2
//Username：Thread3