浅析 ThreadLocal

一、ThreadLocal类说明

　　ThreadLocal,很容易让人望文生义,直译"本地线程"。ThreadLocal不是一个thread,是thread的局部变量。使用ThreadLocal维护变量时,它为每个使用它的线程提供独立的线程副本,每个线程可以改变自己的副本,而不会影响到其它线程对应的副本。

　　从线程的角度看，目标变量就象是线程的本地变量，这也是类名中"Local"所要表达的意思。

二、ThreadLocal常用方法

①、当前变量的初始值　　protected T initialValue() 

源码 如下,该方法是一个protected方法,显然是为了让子类覆盖而设计的。该方法是在get|set会调用,且只会被调一次。ThreadLocal缺省实现直接返回null

protected T initialValue() { return null; }

②、设置当前线程的线程局部变量值

　　void set(T value)

③、返回当前线程的线程局部变量值

　　public T get()

④、删除当前线程的线程局部变量值,节省内存的占用。

　　public void remove()

三、下面我们通过一个具体例子,看看ThreadLocal的具体用法---Id生成器

id生成器

public interface Sequence { public int getId(); } public class LocalSequenceImpl implements Sequence { private ThreadLocal<Integer> container = new ThreadLocal<Integer>() { @Override protected Integer initialValue() { return 0; }; }; @Override public int getId() { container.set(container.get() + 1); return container.get(); } }

线程

public class ThreadLocalDemo extends Thread { private static Sequence obj; @SuppressWarnings("static-access") public ThreadLocalDemo(Sequence obj) { this.obj = obj; } public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + obj.getId()); } } public static void main(String[] args) { Sequence obj = new LocalSequenceImpl(); test(obj); } static void test(Sequence obj) { ThreadLocalDemo thread1 = new ThreadLocalDemo(obj); ThreadLocalDemo thread2 = new ThreadLocalDemo(obj); ThreadLocalDemo thread3 = new ThreadLocalDemo(obj); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); } }

结果  ： 

Thread-0 : 1 Thread-1 : 1 Thread-1 : 2 Thread-2 : 1 Thread-2 : 2 Thread-2 : 3 Thread-1 : 3 Thread-0 : 2 Thread-0 : 3

从上述结果,每个线程只会更改自己的局部变量,并没有发生互相干扰的情况。可以看出来,ThreadLocal为使用它的线程提供独立的副本。

不信？我们下面再通过一个不使用ThreadLocal来验证下。

public class SequenceImpl implements Sequence { private static int id = 0; @Override public int getId() { id = id + 1; return id; } }

 

 结果

Thread-0 : 2 Thread-0 : 4 Thread-0 : 5 Thread-2 : 3 Thread-2 : 6 Thread-2 : 7 Thread-1 : 1 Thread-1 : 8 Thread-1 : 9

 

 仔细观察下结果,三个线程同时访问一个局部变量id,发生了互相干扰的情况。

 

四、拓展

看下ThreadLocal源码,底层是用Map实现的。我们可以自己设计一个ThreadLocal

public class MyThreadLocal<T> { private Map<Thread, T> container = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()); public void set(T value) { container.put(Thread.currentThread(), value); } public T get() { Thread currentThread = Thread.currentThread(); T value = container.get(Thread.currentThread()); if(value == null && !container.containsKey(currentThread)) { value = initialValue(); container.put(Thread.currentThread(), value); } return value; } protected T initialValue() { return null; } }