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  • ThreadLocal 简介

    ThreadLocal 是什么

    早在 JDK1.2 的版本中就提供了java.lang.ThreadLocal,ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供
    了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。
    ThreadLocal,顾名思义,它不是一个线程,而是线程的一个本地化对象。当工作于线程中的对象使用
    ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程分配一个独立的变量副本。所以每一
    个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其他线程所对应的副本。从线程的角度看,这个变量
    就像是线程的本地变量,这也是类名中"Local“所要表达的意思。
    线程局部变量并不是Java的新发明,很多语言在语法层面就提供线程局部变量。在Java中没有提供语言
    级支持,而以一种变通的方法,通过ThreadLocal的类提供支持。所以,在Java中编写线程局部变量的
    代码相对来说要笨拙一些,这也是为什么线程局部变量没有在Java开发者中得到很好的普及的原因。

    ThreadLocal 的接口方法

    • public 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
      JDK5.0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。这个方法时一个延迟调用方法,在线程第一次调用get()或set(object)时
      才执行,并且仅执行一次。ThreadLocal中的默认实现直接返回一个null。
      值得一提的是,在JDK5.0中,ThreadLocal已经支持泛型,该类的类名已经变为ThreadLocal。API
      方法也相应进行了调整。

    ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护一份独立的变量副本,实现的思路很简单:在ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程的变量副本,Map中元素的key为线程对象,而value对应线程的变量副本。

    ThreadLocal与线程同步机制的比较

    ThreadLocal线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题,那么ThreadLocal与线程同步
    机制相比有如下特点:

    • 在同步机制中,通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的,使用同步机制要求程序清楚什么时候对变量进行读写,什么时候需要锁定某个对象,什么时候释放对象锁等繁杂的问题,程序设计和编写难度相对较大。

    • ThreadLocal则从另一个角度来解决多线程的并发访问。ThreadLocal为每个线程提供了一个独立的变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的对象封装,在编写多线程代码时,可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。

      概括起来说,对于多线程资源共享的问题,线程同步机制采用了”以时间换空间“的方式:即访问串行化,对象共享化。而ThreadLocal采用了”以空间换时间“的方式:即访问并行化,对象独享化。前者仅提供一份变量,让不同的线程排队访问,而后者为每一个线程都提供了一份变量,因此可以同时访问而互不影响。

    作者:Binge
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