揭祕“ThreadLocal"

引導語

ThreadLocal也是線程安全的一種措施，有這麼一個經典的比喻“人手一隻筆”，如果有100個人要簽名，只有一支筆的話，那麼肯定要排起長隊了，但如果準備了100支筆，那就可以做到每人一支筆啦。

ThreadLocal的官方解釋：線程局部變量，是一個以ThreadLocal對象爲鍵，任意對象爲值得存儲結構，這個結構倍附帶在線程上，也就是說一個線程可以根據一個ThreadLocal對象查詢綁定在這個線程上的一個值。（Java併發編程的藝術，P105）

讓我們結合源碼和示例，來理解ThreadLocal吧！

 

一、ThreadLocal源碼

在Java.lang包下

1、構造方法：只有一個無參構造

public ThreadLocal() {}

2、常用方法：set()

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread(); //獲得當前線程
        ThreadLocalMap map = getMap(t);    //獲得ThreadLocalMap 
        if (map != null)
            map.set(this, value);          //map的常規賦值操作
        else
            createMap(t, value);
    }

• 緊接着，我們看這個getMap()方法做了什麼

    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;  //根據當前線程，從當前線程中取出ThreadLocalMap
    }

• 原來存儲着各種變量的map在Thread中！讓我們來到Thread類的源碼中看看：

    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

• 回到ThreadLocal源碼，再看看createMap()做了什麼：

    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

• 總結：set方法調用時，首先獲取當前線程，再從當前線程中獲取ThreadLocalMap，如果這個map不爲空，則set值，如果這個map是空的，則在當前線程創建ThreadLocalMap，然後再set。
• 注意：ThreadLocalMap是屬於線程的，這個map的key是ThreadLocal對象，value就是它在當前線程中的取值。
• 上圖：圖片來自網絡，侵刪，謝謝！

3、常用方法：get()

    public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();  //先得到當前線程
        ThreadLocalMap map = getMap(t);     //取出當前線程中的ThreadLocalMap 
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); 
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

 

三、使用示例

• ThreadLocal一般定義成靜態成員變量，以供使用

1、實現了Runnable接口的類

class ThreadLocalTest implements Runnable{
    static ThreadLocal<String> str=new ThreadLocal<String>(){
        @Override
        protected String initialValue() {
            return Thread.currentThread().getName();  //設置初始值爲線程名
        }
    };

    @Override
    public void run(){
        try {
            //打印出當前線程名，ThreadLocal對象str在當前線程中的值
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+str.get());
            Thread.sleep(10);
        }catch (Exception e){
            System.out.println(e);
        }
    }
}

2、主方法

    public class TryThreadLocal {
        public static void main(String[] args){
            Thread t1=new Thread(new ThreadLocalTest());
            Thread t2=new Thread(new ThreadLocalTest());
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }

3、運行結果

 

三、應用場景

1、用在數據庫連接中，用threadlocal保存Connection對象，可以保證在線程各處的數據庫連接都是相同的，而且各個請求之間不影響。

2、用在session管理中，可以保證每個請求的會話不會相互影響。

3、線程上下文相關的信息，例如用戶ID、交易ID等等。

 

 

感謝：

https://my.oschina.net/davidzhang/blog/111010

https://droidyue.com/blog/2016/03/13/learning-threadlocal-in-java/