詳細(xì)介紹ThreadLocal
JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal，ThreadLocal為解決多線(xiàn)程程序的并發(fā)問(wèn)題提供了一種新的思路。使用這個(gè)工具類(lèi)可以很簡(jiǎn)潔地編寫(xiě)出優(yōu)美的多線(xiàn)程程序，ThreadLocal并不是一個(gè)Thread，而是Thread的局部變量。
一、ThreadLocal概述
學(xué)習(xí)JDK中的類(lèi)，首先看下JDK API對(duì)此類(lèi)的描述，描述如下：
JDK API 寫(xiě)道
該類(lèi)提供了線(xiàn)程局部 (thread-local) 變量。這些變量不同于它們的普通對(duì)應(yīng)物，因?yàn)樵L(fǎng)問(wèn)某個(gè)變量（通過(guò)其 get 或 set 方法）的每個(gè)線(xiàn)程都有自己的局部變量，它獨(dú)立于變量的初始化副本。ThreadLocal 實(shí)例通常是類(lèi)中的 private static 字段，它們希望將狀態(tài)與某一個(gè)線(xiàn)程（例如，用戶(hù) ID 或事務(wù) ID）相關(guān)聯(lián)。
API表達(dá)了下面幾種觀(guān)點(diǎn)：
1、ThreadLocal不是線(xiàn)程，是線(xiàn)程的一個(gè)變量，你可以先簡(jiǎn)單理解為線(xiàn)程類(lèi)的屬性變量。
2、ThreadLocal 在類(lèi)中通常定義為靜態(tài)類(lèi)變量。
3、每個(gè)線(xiàn)程有自己的一個(gè)ThreadLocal，它是變量的一個(gè)‘拷貝’，修改它不影響其他線(xiàn)程。
既然定義為類(lèi)變量，為何為每個(gè)線(xiàn)程維護(hù)一個(gè)副本（姑且成為‘拷貝’容易理解），讓每個(gè)線(xiàn)程獨(dú)立訪(fǎng)問(wèn)？多線(xiàn)程編程的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，對(duì)于線(xiàn)程共享資源（你可以理解為屬性），資源是否被所有線(xiàn)程共享，也就是說(shuō)這個(gè)資源被一個(gè)線(xiàn)程修改是否影響另一個(gè)線(xiàn)程的運(yùn)行，如果影響我們需要使用synchronized同步，讓線(xiàn)程順序訪(fǎng)問(wèn)。
ThreadLocal適用于資源共享但不需要維護(hù)狀態(tài)的情況，也就是一個(gè)線(xiàn)程對(duì)資源的修改，不影響另一個(gè)線(xiàn)程的運(yùn)行；這種設(shè)計(jì)是‘空間換時(shí)間’，synchronized順序執(zhí)行是‘時(shí)間換取空間’。
二、ThreadLocal方法介紹
- T get() 返回此線(xiàn)程局部變量的當(dāng)前線(xiàn)程副本中的值。
- protected T initialValue() 返回此線(xiàn)程局部變量的當(dāng)前線(xiàn)程的“初始值”。
- void remove() 移除此線(xiàn)程局部變量當(dāng)前線(xiàn)程的值。
- void set(T value) 將此線(xiàn)程局部變量的當(dāng)前線(xiàn)程副本中的值設(shè)置為指定值。
三、深入源碼
ThreadLocal有一個(gè)ThreadLocalMap靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)，你可以簡(jiǎn)單理解為一個(gè)MAP，這個(gè)‘Map’為每個(gè)線(xiàn)程復(fù)制一個(gè)變量的‘拷貝’存儲(chǔ)其中。
當(dāng)線(xiàn)程調(diào)用ThreadLocal.get()方法獲取變量時(shí),首先獲取當(dāng)前線(xiàn)程引用，以此為key去獲取響應(yīng)的ThreadLocalMap，如果此‘Map’不存在則初始化一個(gè)，否則返回其中的變量，代碼如下：
Get方法代碼 ：
- public T get() {
- Thread t = Thread.currentThread();
- ThreadLocalMap map = getMap(t);
- if (map != null) {
- ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
- if (e != null)
- return (T)e.value;
- }
- return setInitialValue();
- }
調(diào)用get方法如果此Map不存在首先初始化，創(chuàng)建此map，將線(xiàn)程為key，初始化的vlaue存入其中，注意此處的initialValue，我們可以覆蓋此方法，在首次調(diào)用時(shí)初始化一個(gè)適當(dāng)?shù)闹怠etInitialValue代碼如下：
Java代碼
- private T setInitialValue() {
- T value = initialValue();
- Thread t = Thread.currentThread();
- ThreadLocalMap map = getMap(t);
- if (map != null)
- map.set(this, value);
- else
- createMap(t, value);
- return value;
- }
set方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單如果理解以上倆個(gè)方法，獲取當(dāng)前線(xiàn)程的引用，從map中獲取該線(xiàn)程對(duì)應(yīng)的map，如果map存在更新緩存值，否則創(chuàng)建并存儲(chǔ)，代碼如下：
Java代碼：
- public void set(T value) {
- Thread t = Thread.currentThread();
- ThreadLocalMap map = getMap(t);
- if (map != null)
- map.set(this, value);
- else
- createMap(t, value);
- }
對(duì)于ThreadLocal在何處存儲(chǔ)變量副本，我們看getMap方法：獲取的是當(dāng)前線(xiàn)程的ThreadLocal類(lèi)型的threadLocals屬性。顯然變量副本存儲(chǔ)在每一個(gè)線(xiàn)程中。
Java代碼 ：
- /**
- * 獲取線(xiàn)程的ThreadLocalMap 屬性實(shí)例
- */
- ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
- return t.threadLocals;
- }
上面我們知道變量副本存放于何處，這里我們簡(jiǎn)單說(shuō)下如何被java的垃圾收集機(jī)制收集，當(dāng)我們不在使用是調(diào)用set(null)，此時(shí)不在將引用指向該‘map’，而線(xiàn)程退出時(shí)會(huì)執(zhí)行資源回收操作，將申請(qǐng)的資源進(jìn)行回收，其實(shí)就是將屬性的引用設(shè)置為null。這時(shí)已經(jīng)不在有任何引用指向該map，故而會(huì)被垃圾收集。
希望通過(guò)本文對(duì)hreadLocal的介紹，能夠給你帶來(lái)幫助。
