深入ThreadLocal的内部机制

深入ThreadLocal的内部机制

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。ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量。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。

ThreadLocal的接口方法：

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JDK 5.0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。

这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，

并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

在JDK5.0中，ThreadLocal已经支持泛型，该类的类名已经变为ThreadLocal<T>。

ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢？其实实现的思路很简单：在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每一个线程的变量副本

模拟ThreadLocal代码清单：

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
public class MyThreadLocal {
    //使用同步的map维护对象
    private static Map<Thread,Object> map = 
                Collections.synchronizedMap(new HashMap<Thread,Object>()); 
    public static Object get(){
        //获取当前线程
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        Object o = map.get(currentThread);
        if(o==null){
            o = new Random().nextInt(100);//假设是一个随机数
            map.put(currentThread, o);
        }
        return o;
    }
    public static void remove(){
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        if(map.containsKey(currentThread)){
            map.remove(currentThread);
        }
    }
}
虽然这个ThreadLocal实现版本显得比较幼稚，但它和JDK所提供的ThreadLocal类在实现思路上是相近的。

测试代码清单：
    @Test
    public void testMyThreadLocal(){
        Object o1 = MyThreadLocal.get();
        Object o2 = MyThreadLocal.get();
        //以下因为是同一个线程所有值相同
        System.err.println(o1+","+o2);
        new Thread(){
            public void run() {
                //在新的线程中获取对象为不同的值
                Object o3 = MyThreadLocal.get();
                System.err.println("o3:"+o3);
            };
        }.start();
    }