Java多线程-ThreadLocal-学习笔记9

一、概述

ThreadLocal是什么呢？其实ThreadLocal并非是一个线程的本地实现版本，它并不是一个Thread，而是threadlocalvariable(线程局部变量)。也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适。线程局部变量(ThreadLocal)其实的功用非常简单，就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本，是Java中一种较为特殊的线程绑定机制，是每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其它线程的副本冲突。

 

从线程的角度看，每个线程都保持一个对其线程局部变量副本的隐式引用，只要线程是活动的并且 ThreadLocal 实例是可访问的；在线程消失之后，其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收（除非存在对这些副本的其他引用）。

 

通过ThreadLocal存取的数据，总是与当前线程相关，也就是说，JVM 为每个运行的线程，绑定了私有的本地实例存取空间，从而为多线程环境常出现的并发访问问题提供了一种隔离机制。

 

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的副本。

 

概括起来说，对于多线程资源共享的问题，同步机制采用了“以时间换空间”的方式，而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。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。

 

二、API说明

 

ThreadLocal()

  创建一个线程本地变量。

T get()

  返回此线程局部变量的当前线程副本中的值，如果这是线程第一次调用该方法，则创建并初始化此副本。 

protected  T initialValue()

  返回此线程局部变量的当前线程的初始值。最多在每次访问线程来获得每个线程局部变量时调用此方法一次，即线程第一次使用 get() 方法访问变量的时候。如果线程先于 get 方法调用 set(T) 方法，则不会在线程中再调用 initialValue 方法。

 

   若该实现只返回 null；如果程序员希望将线程局部变量初始化为 null 以外的某个值，则必须为 ThreadLocal 创建子类，并重写此方法。通常，将使用匿名内部类。initialValue 的典型实现将调用一个适当的构造方法，并返回新构造的对象。

 

void remove()

  移除此线程局部变量的值。这可能有助于减少线程局部变量的存储需求。如果再次访问此线程局部变量，那么在默认情况下它将拥有其 initialValue。

void set(T value)

  将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。许多应用程序不需要这项功能，它们只依赖于 initialValue() 方法来设置线程局部变量的值。

 

在程序中一般都重写initialValue方法，以给定一个特定的初始值。

 

三、典型实例

    1、创建一个Bean，通过不同的线程对象设置Bean属性，保证各个线程Bean对象的独立性。

import java.util.Random;

/**
 * ThreadLocal类实现了线程内部的数据共享，ThreadLocal本身并不是线程，属于线程本地变量
 * 
 * 在多线程并发的情况每个线程有自己独立的本地变量空间，保护了数据安全
 * 
 * 下面的例子展示了 t1 t2 并发执行，并各自设置student对象的Age值
 * 
 * @author 吖大哥
 * @date May 22, 2014 2:26:17 PM
 */
public class ThreadLocalTest implements Runnable {

	private final static ThreadLocal thLocal = new ThreadLocal();

	public static void main(String[] args) {
		ThreadLocalTest tt = new ThreadLocalTest();
		Thread t1 = new Thread(tt, "A");
		Thread t2 = new Thread(tt, "B");

		// 启动两个线程
		t1.start();
		t2.start();
	}

	@Override
	public void run() {
		createStu();
	}

	public void createStu() {
		try {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+ " 正在运行……………………");
			Random r = new Random();
			// 来个千年老妖
			int age = r.nextInt(1000);
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+ "…………设置Age的值…………" + age);

			Student stu = getInstance();
			stu.setAge(age);

			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+ "…………第一次获取Age的值…………" + stu.getAge());

			Thread.sleep(1000);// 暂停一会儿

			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+ "…………第二次获取Age的值…………" + stu.getAge());
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	// 相当于单例
	public Student getInstance() {
		Student stu = (Student) thLocal.get();
		if (stu == null) {
			// 创建一个视图等对象并存储到本地线程变量中
			stu = new Student();
			thLocal.set(stu);
		}
		return stu;
	}
}

class Student {

	private int age = 0;

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

}