ThreadLocal

ThreadLocal

1.什么是ThreadLocal

ThreadLocal（线程本地），用通俗易懂的话来说，就是每个线程中都会存一份变量副本，这个变量相对于当前线程来说是全局的

ThreadLocal<Integer> tl = new ThreadLocal<>();
Thread t1 = new Thread(() -> {
    System.out.println(tl.get());
  	tl.set(0);
  	System.out.println(tl.get());  
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
    System.out.println(tl.get());
  	tl.set(1);
  	System.out.println(tl.get());  
});
t1.start();
t1.join();
t2.start();

2.ThreadLocal的特点

ThreadLocal 提供了一种特殊的线程安全方式

​ 使用 ThreadLocal 时，每个线程可以通过 ThreadLocal#get 或 ThreadLocal#set 方法访问资源在当前线程的副本，而不会与其他线程产生资源竞争。这意味着 ThreadLocal 并不考虑如何解决资源竞争，而是为每个线程分配独立的资源副本，从根本上避免发生资源冲突，是一种无锁的线程安全方法

public API	描述
set(T)	设置当前线程的副本
T get()	获取当前线程的副本
[void remove](https://www.zhihu.com/search?q=void remove&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra={"sourceType"%3A"answer"%2C"sourceId"%3A"2883569649"})()	移除当前线程的副本
ThreadLocal withInitial(Supplier)	创建 ThreadLocal 并指定缺省值创建工厂
protected API	描述
T initialValue()	设置缺省值

2.1.ThreadLocal 如何实现线程隔离？（重点理解）

ThreadLocal 在每个线程的 Thread 对象实例数据中分配独立的内存区域，当我们访问 ThreadLocal 时，本质上是在访问当前线程的 Thread 对象上的实例数据，不同线程访问的是不同的实例数据，因此实现线程隔离

Thread 对象中这块数据就是一个使用线性探测的 ThreadLocalMap 散列表，ThreadLocal 对象本身就作为散列表的 Key ，而 Value 是资源的副本。当我们访问 ThreadLocal 时，就是先获取当前线程实例数据中的 ThreadLocalMap 散列表，再通过当前 ThreadLocal 作为 Key 去匹配键值对

在jdk8以前的设计中
假如有一个程序，有1个ThreadLocal和3个Thread，那么对于早期设计来说，需要存储3个entry才能实现线程隔离的效果
在jdk8以后的设计中
假如有一个程序，有1个ThreadLocal和3个Thread，那么对于当前设计来说，每个thread需要存储1个entry就能实现线程隔离的效果

一个线程（Thread）可以拥有多个ThreadLocal变量

public static void main(String[] args) {
        threadLocal1.set("Hello");
        threadLocal2.set(42);

        System.out.println("ThreadLocal1 in main: " + threadLocal1.get());
        System.out.println("ThreadLocal2 in main: " + threadLocal2.get());

        Thread anotherThread = new Thread(() -> {
            System.out.println("ThreadLocal1 in another thread: " + threadLocal1.get());
            System.out.println("ThreadLocal2 in another thread: " + threadLocal2.get());
        });
        anotherThread.start();
    }