Java: ThreadLocal 用法详解和原理(转)
本文转自：https://www.cnblogs.com/coshaho/p/5127135.html
一、用法
ThreadLocal用于保存某个线程共享变量：对于同一个static ThreadLocal，不同线程只能从中get，set，remove自己的变量，而不会影响其他线程的变量。
1、ThreadLocal.get: 获取ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
2、ThreadLocal.set: 设置ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
3、ThreadLocal.remove: 移除ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
4、ThreadLocal.initialValue: ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法，返回此方法值。
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
|
package com.coshaho.reflect;/** * ThreadLocal用法 * @author coshaho * */public class MyThreadLocal { private static final ThreadLocal<Object> threadLocal = new ThreadLocal<Object>(){ /** * ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法，返回此方法值 */ @Override protected Object initialValue() { System.out.println("调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！"); return null; } }; public static void main(String[] args) { new Thread(new MyIntegerTask("IntegerTask1")).start(); new Thread(new MyStringTask("StringTask1")).start(); new Thread(new MyIntegerTask("IntegerTask2")).start(); new Thread(new MyStringTask("StringTask2")).start(); } public static class MyIntegerTask implements Runnable { private String name; MyIntegerTask(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { for(int i = 0; i < 5; i++) { // ThreadLocal.get方法获取线程变量 if(null == MyThreadLocal.threadLocal.get()) { // ThreadLocal.et方法设置线程变量 MyThreadLocal.threadLocal.set(0); System.out.println("线程" + name + ": 0"); } else { int num = (Integer)MyThreadLocal.threadLocal.get(); MyThreadLocal.threadLocal.set(num + 1); System.out.println("线程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get()); if(i == 3) { MyThreadLocal.threadLocal.remove(); } } try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public static class MyStringTask implements Runnable { private String name; MyStringTask(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { for(int i = 0; i < 5; i++) { if(null == MyThreadLocal.threadLocal.get()) { MyThreadLocal.threadLocal.set("a"); System.out.println("线程" + name + ": a"); } else { String str = (String)MyThreadLocal.threadLocal.get(); MyThreadLocal.threadLocal.set(str + "a"); System.out.println("线程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get()); } try { Thread.sleep(800); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }<strong>}</strong> |
运行结果如下：
调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！线程IntegerTask1: 0调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！线程IntegerTask2: 0调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！线程StringTask1: a线程StringTask2: a线程StringTask1: aa线程StringTask2: aa线程IntegerTask1: 1线程IntegerTask2: 1线程StringTask1: aaa线程StringTask2: aaa线程IntegerTask2: 2线程IntegerTask1: 2线程StringTask2: aaaa线程StringTask1: aaaa线程IntegerTask2: 3线程IntegerTask1: 3线程StringTask1: aaaaa线程StringTask2: aaaaa调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！线程IntegerTask2: 0调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！线程IntegerTask1: 0 |
二、原理
线程共享变量缓存如下：
Thread.ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>;
1、Thread: 当前线程，可以通过Thread.currentThread()获取。
2、ThreadLocal：我们的static ThreadLocal变量。
3、Object: 当前线程共享变量。
我们调用ThreadLocal.get方法时，实际上是从当前线程中获取ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>，然后根据当前ThreadLocal获取当前线程共享变量Object。
ThreadLocal.set，ThreadLocal.remove实际上是同样的道理。
这种存储结构的好处：
1、线程死去的时候，线程共享变量ThreadLocalMap则销毁。
2、ThreadLocalMap<ThreadLocal,Object>键值对数量为ThreadLocal的数量，一般来说ThreadLocal数量很少，相比在ThreadLocal中用Map<Thread, Object>键值对存储线程共享变量（Thread数量一般来说比ThreadLocal数量多），性能提高很多。
关于ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>弱引用问题：
当线程没有结束，但是ThreadLocal已经被回收，则可能导致线程中存在ThreadLocalMap<null, Object>的键值对，造成内存泄露。（ThreadLocal被回收，ThreadLocal关联的线程共享变量还存在）。
虽然ThreadLocal的get，set方法可以清除ThreadLocalMap中key为null的value，但是get，set方法在内存泄露后并不会必然调用，所以为了防止此类情况的出现，我们有两种手段。
1、使用完线程共享变量后，显示调用ThreadLocalMap.remove方法清除线程共享变量；
2、JDK建议ThreadLocal定义为private static，这样ThreadLocal的弱引用问题则不存在了。
源码分析参考：
http://qifuguang.me/2015/09/02/[Java%E5%B9%B6%E5%8F%91%E5%8C%85%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E4%B8%83]%E8%A7%A3%E5%AF%86ThreadLocal/
