java并發編程學習17--ThreadLocal

jayce 發布于2019-08-15 13:46 / 1185人閱讀

摘要：概念類用來存放線程的局部變量，每個線程都有自己的局部變量彼此之間不共享。返回當前線程的局部變量初始值。工作流程的時候我們可以看見是從中獲取的，也就是說這些局部變量真正存儲在中的時候從中獲取到了，然后再從中獲取。和都用于解決多線程并發訪問。

【概念

ThreadLocal類用來存放線程的局部變量，每個線程都有自己的局部變量彼此之間不共享。TheadLocal主要有以下三個方法：

public T get():返回當前線程的局部變量。

protected T initValue():返回當前線程的局部變量初始值。默認情況下 initValue(), 返回 null 。線程在沒有調用 set 之前，第一次調用 get 的時候， get 方法會默認去調用 initValue 這個方法。所以如果沒有覆寫這個方法，可能導致 get 返回的是 null 。當然如果調用過 set 就不會有這種情況了。

public void set(T value)：設置當前線程的局部變量。

ThreadLocal是如何做到為每一個線程提供多帶帶的局部變量呢？實際上在ThreadLocal類中有一個Map緩存，用于存儲每一個線程的局部變量。Map中元素的鍵為線程對象，而值對應線程的變量副本。

 /**
         * Construct a new map initially containing (firstKey, firstValue).
         * ThreadLocalMaps are constructed lazily, so we only create
         * one when we have at least one entry to put in it.
         */
        ThreadLocalMap(ThreadLocal firstKey, Object firstValue) {
            table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
            int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
            table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
            size = 1;
            setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
        }

【工作流程

1.set()的時候：

 public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

我們可以看見ThreadLocalMap是從currentThread中獲取的，也就是說這些局部變量真正存儲在currentThread中：

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

2.get()的時候：

 public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

從currentThread中獲取到了ThreadLocalMap，然后再從中獲取value。如果沒有值，則調用setInitialValue()。

【如何使用

package ThreadLocal;

import java.util.Random;

import static ThreadLocal.ThreadLocalTest.localSetter;

/**
 * 在每個線程中多帶帶存放一個值然后再獲取
 */
public class ThreadLocalTest {

    static ThreadLocal localSetter = new ThreadLocal();

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            MyThread t = new MyThread();
            t.start();
        }
    }
}
class MyThread extends Thread{

    private static Random random = new Random();

    @Override
    public void run(){
        //現在當前線程中存入一個隨機變量 v1
        int randomVar = random.nextInt(100);
        localSetter.set(randomVar);
        System.out.println(getName() + " random is " + randomVar);
        //獲取當前線程的隨機變量 v2
        //v1 永遠等于 v2
        System.out.println(getName() + " localVar is " + localSetter.get());
    }
}

【spring與ThreadLocal

spring中的bean大多都是單例的，但是我們應用又是支持并發的，所以將各個service,dao存放在ThreadLocal中是一個明智的做法。但是需要注意如果bean中包含共享變量，spring是沒有做任何的安全處理的。

【synchronized與ThreadLocal

ThreadLocal以空間換取時間，提供了一種非常簡便的多線程實現方式。
ThreadLocal和Synchonized都用于解決多線程并發訪問。但是ThreadLocal與synchronized有本質的區別：
synchronized是利用鎖的機制，使變量或代碼塊在某一時該只能被一個線程訪問。而ThreadLocal為每一個線程都提供了變量的副本。Synchronized用于線程間的數據共享，而ThreadLocal則用于線程間的數據隔離。

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