ThreadLocal是什么?使用场景有哪些?
什么是ThreadLocal?
ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。
测试代码:
package com.javaBase.LineDistance; /** * 〈一句话功能简述〉; * 〈功能详细描述〉 * * @author jxx * @see [相关类/方法](可选) * @since [产品/模块版本] (可选) */ public class TestThreadLocal { public static void main(String[] args) { ThreadLocal<Integer> threadLocal = new MyThreadLocal(); Thread t1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { threadLocal.set(threadLocal.get() + 1); System.out.println("线程1:" + threadLocal.get()); } } }); Thread t2 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { threadLocal.set(threadLocal.get() + 1); System.out.println("线程2:" + threadLocal.get()); } } }); Thread t3 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { threadLocal.set(threadLocal.get() + 1); System.out.println("线程3:" + threadLocal.get()); } } }); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } private static class MyThreadLocal extends ThreadLocal<Integer> { @Override protected Integer initialValue() { return 0; } } }
执行结果:
线程2:1 线程1:1 线程2:2 线程3:1 线程1:2 线程3:2 线程2:3 线程3:3 线程1:3
有结果可知个线程之间对ThreadLocal的操作互不影响。
ThreadLocal原理
ThreadLocal中的几个主要方法:
- void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。
- public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
- public void remove()将当前线程局部变量的值删除,目的是为了减少内存的占用,该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是,当线程结束后,对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收,所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作,但它可以加快内存回收的速度。
- protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值,该方法是一个protected的方法,显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法,在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行,并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。
get和set方法源码:
/** * Returns the value in the current thread's copy of this * thread-local variable. If the variable has no value for the * current thread, it is first initialized to the value returned * by an invocation of the {@link #initialValue} method. * * @return the current thread's value of this thread-local */ 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(); } /** * Sets the current thread's copy of this thread-local variable * to the specified value. Most subclasses will have no need to * override this method, relying solely on the {@link #initialValue} * method to set the values of thread-locals. * * @param value the value to be stored in the current thread's copy of * this thread-local. */ public void set(T value) { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); }
线程隔离的秘密,就在于ThreadLocalMap这个类。ThreadLocalMap是ThreadLocal类的一个静态内部类,它实现了键值对的设置和获取(对比Map对象来理解),每个线程中都有一个独立的ThreadLocalMap副本,它所存储的值,只能被当前线程读取和修改。ThreadLocal类通过操作每一个线程特有的ThreadLocalMap副本,从而实现了变量访问在不同线程中的隔离。因为每个线程的变量都是自己特有的,完全不会有并发错误。还有一点就是,ThreadLocalMap存储的键值对中的键是this对象指向的ThreadLocal对象,而值就是你所设置的对象了。
ThreadLocal的应用场景
1、方便同一个线程使用某一对象,避免不必要的参数传递;
2、线程间数据隔离(每个线程在自己线程里使用自己的局部变量,各线程间的ThreadLocal对象互不影响);
3、获取数据库连接、Session、关联ID(比如日志的uniqueID,方便串起多个日志);
其中spring中的事务管理器就是使用的ThreadLocal:
Spring的事务管理器通过AOP切入业务代码,在进入业务代码前,会依据相应的事务管理器提取出相应的事务对象,假如事务管理器是DataSourceTransactionManager,
就会从DataSource中获取一个连接对象,通过一定的包装后将其保存在ThreadLocal中。而且Spring也将DataSource进行了包装,重写了当中的getConnection()方法,或者说
该方法的返回将由Spring来控制,这样Spring就能让线程内多次获取到的Connection对象是同一个。
参考链接:彻底理解ThreadLocal