理解ThreadLocal

ThreadLocal是什么

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很容易让人望文生义，想当然地认为是一个“本地线程”。其实，ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量，也许把它命名为ThreadLocalVariable更容易让人理解一些。

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，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

从线程的角度看，目标变量就象是线程的本地变量，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（如IBM IBM XL FORTRAN）在语法层面就提供线程局部变量。在Java中没有提供在语言级支持，而是变相地通过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，因此造成线程局部变量没有在Java开发者中得到很好的普及。

ThreadLocal的接口方法

ThreadLocal类接口很简单，只有4个方法，我们先来了解一下：

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。

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<T>。API方法也相应进行了调整，新版本的API方法分别是void set(T value)、T get()以及T initialValue()。

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，Map中元素的键为线程对象，而值对应线程的变量副本。


用ThreadLocal 管理用户session

很多项目中需要在代码中使用当前登录用户的信息，但是又不方便把保存用户信息的session对象传来传去，这种情况下，就可以考虑使用 ThreadLocal。

ThreadLocal是一个依附于本地线程的变量，按照我的理解，每次对服务器请求，都会使用到一个线程，ThreadLocal的作用就是在这个线程的使用过程中只为这个线程所用。

说说具体如何管理用户session。

现在SSH框架用的比较多，有时在DAO层中需要用到当前用户信息，我们首先定义保存在HttpSession中的用户类，可以是你的用户model，也可以是嵌套了model的包装类，我这里叫UserSession。

在登录方法里将上面定义的用户类对象放入HttpSession中，即：

session.setAttribute("UserSession", userSession);

写一个用于检验用户的filter，并在web.xml中配置，目的是判断用户有没有登录以及登录用户有没有对要访问链接的权限等，每次请求经过filter时如果HttpSession中的UserSession对象存在的话重新设置一下：

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {  
    HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;  
  
    UserSession userSession = (UserSession)request.getSession().getAttribute("UserSession");  
  
    if (userSession == null) {  
        //跳转登录页面  
        ...  
    } else {  
        request.getSession().setAttribute("UserSession", userSession);  
        filterChain.doFilter(req, res);  
    }  
}

然后创建一个类，用于存放ThreadLocal的静态变量：

public class SystemSession {  
  
    private static ThreadLocal<UserSession> local = new ThreadLocal<UserSession>();  
  
    public static void setUserSession(UserSession session) {  
        local.set(session);  
    }  
  
    public static UserSession getUserSession() {  
        return local.get();  
    }  
}

创建一个监听器，并在web.xml中配置，监听HttpSession的属性变化：

public class MyHttpSessionAttributeListener implements HttpSessionAttributeListener {  
    public void attributeAdded(HttpSessionBindingEvent event) {  
        if ("UserSession".equals(event.getName())) {  
            SystemSession.setUserSession((UserSession)event.getValue());  
        }  
    }  
  
    public void attributeReplaced(HttpSessionBindingEvent event) {  
        if ("UserSession".equals(event.getName())) {  
            SystemSession.setUserSession((UserSession)event.getValue());  
        }  
    }  
}

用户在登录后UserSession对象会放入HttpSession中，触发监听器中的attributeAdded方法，于是UserSession对象同时也会放入ThreadLocal中，登录后每次请求会重新设置UserSession对象，触发监听器的attributeReplaced方法，UserSession对象也会放入ThreadLocal中，在程序中用以下语句即可取得UserSession对象：

SystemSession.getUserSession();