02_ThreadLocal语法与源码分析

文章导读：

早在JDK 1.2的版本中就提供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, 当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本, 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. 

视频与源码下载：http://edu.51cto.com/lecturer/index/user_id-9166337.html  (代码在视频的附件中)

先来用代码来演示下ThreadLocal强大特性

// 用来来存储与线程相关的变量
public class ThreadLocDemo {
    // 用来存储线程名称
    private ThreadLocal<String> ts = new ThreadLocal<String>();
    // 用来存储线程的ID
    private ThreadLocal<Long> tl = new ThreadLocal<Long>();

    // 获取当前线程的名称和ID信息
    public void set() {
        ts.set(Thread.currentThread().getName());
        tl.set(Thread.currentThread().getId());
    }

    public String getName() {
        return ts.get();
    }

    public Long getId() {
        return tl.get();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 当前线程是主线程
        // System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        // System.out.println(Thread.currentThread().getId());

        // 把主线程的信息存储在ThreadLocal中
        final ThreadLocDemo demo = new ThreadLocDemo();
        demo.set();
        // 输出主线程的信息
        System.out.println(demo.getName());
        System.out.println(demo.getId());

        // 创建一个子线程,然后用demo也存储子线程的信息
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                // 把子线程的信息存储在ThreadLocal中
                demo.set();
                // 输出子线程的信息
                System.out.println(demo.getName());
                System.out.println(demo.getId());
            }
        }, "xyz").start();

        Thread.sleep(1000);
        // 输出主线程的信息
        System.out.println(demo.getName());
        System.out.println(demo.getId());
    }
}

从打印结果可以看出主线程与子线程数据的存储,获取是不冲突的

main
1
xyz
9
main
1

ThreadLocal.set源码分析, 通过源码可以看出来,Local为不同的线程创建了自己的ThreadLocalMap对象.数据本质是存储在ThreadLocalMap中

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

ThreadLocalMap存储结构分析

static class ThreadLocalMap {
        // 存储数据的类型是弱引用
        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {
           
            Object value;
            Entry(ThreadLocal k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }
}

ThreadLocal.get()源码分析. 其实还是先通过线程获取每个线程自己的LocalMap对象,然后从Map对象中获取数据信息

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();
    }

总结, 大家注意三点：

• 每个线程中都有一个自己的ThreadLocalMap类对象，可以将线程自己的对象保持到其中，各管各的，线程可以正确的访问到自己的对象
• 将一个共用的ThreadLocal静态实例作为key，将不同对象的引用保存到不同线程的ThreadLocalMap中
• ThreadLocal 不是用来解决共享对象的多线程访问问题的, 它是用来延迟变量的生命周期,后面的事务、缓存都会用到此API