ThreadLocal用法和实现原理

如果你定义了一个单实例的java bean，它有若干属性，但是有一个属性不是线程安全的，比如说HashMap。并且碰巧你并不需要在不同的线程中共享这个属性，也就是说这个属性不存在跨线程的意义。那么你不要sychronize这么复杂的东西，ThreadLocal将是你不错的选择。

举例来说：

import java.util.HashMap;

public class TreadLocalTest {

    static ThreadLocal<HashMap> map0 = new ThreadLocal<HashMap>(){
        @Override
        protected HashMap initialValue() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"initialValue");
            return new HashMap();
        }
    };
    public void run(){
        Thread[] runs = new Thread[3];
        for(int i=0;i<runs.length;i++){
            runs[i]=new Thread(new T1(i));
        }
        for(int i=0;i<runs.length;i++){
            runs[i].start();
        }
    }
    public static class T1 implements Runnable{
        int id;
        public T1(int id0){
            id = id0;
        }
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":start");
            HashMap map = map0.get();
            for(int i=0;i<10;i++){
                map.put(i, i+id*100);
                try{
                    Thread.sleep(100);
                }catch(Exception ex){
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+':'+map);
        }
    }
    /**
     * Main
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args){
        TreadLocalTest test = new TreadLocalTest();
        test.run();
    }

}

输出解释；

Thread-1:start
Thread-2:start
Thread-0:start
Thread-2initialValue
Thread-1initialValue
Thread-0initialValue
Thread-1:{0=100, 1=101, 2=102, 3=103, 4=104, 5=105, 6=106, 7=107, 8=108, 9=109}
Thread-2:{0=200, 1=201, 2=202, 3=203, 4=204, 5=205, 6=206, 7=207, 8=208, 9=209}
Thread-0:{0=0, 1=1, 2=2, 3=3, 4=4, 5=5, 6=6, 7=7, 8=8, 9=9}

可以看到map0 虽然是个静态变量，但是initialValue被调用了三次，通过debug发现，initialValue是从map0.get处发起的。而且每个线程都有自己的map，虽然他们同时执行。

进入Theadlocal代码，可以发现如下的片段；

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

这说明ThreadLocal确实只有一个变量，但是它内部包含一个map，针对每个thread保留一个entry，如果对应的thread不存在则会调用initialValue。