并发操作合集-11.ThreadLocal

Java 并发并发操作合集

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 2018/11/04  Share

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ThreadLocal的用法

ThreadLocal用于保存某个线程共享变量：对于同一个static ThreadLocal，不同线程只能从中get，set，remove自己的变量，而不会影响其他线程的变量。

ThreadLocal.get: 获取ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
ThreadLocal.set: 设置ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
ThreadLocal.remove: 移除ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
ThreadLocal.initialValue: ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法，返回此方法值。

示例代码：

private static final ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Runnable task1 = () -> {
        threadLocal.set(Instant.now().toString());
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ==> " + threadLocal.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    };
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        executorService.submit(task1);
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    }
}
-----------------------------------
输出
pool-1-thread-1 ==> 2018-11-04T11:17:14.388Z
pool-1-thread-2 ==> 2018-11-04T11:17:15.387Z
pool-1-thread-3 ==> 2018-11-04T11:17:16.388Z
pool-1-thread-4 ==> 2018-11-04T11:17:17.388Z
pool-1-thread-5 ==> 2018-11-04T11:17:18.388Z

可见每个线程从ThreadLocal中取出的值，都是自身放入的值。

ThreadLocal的实现原理

为了加深理解，简单看看ThreadLocal的实现原理。

set()的源码是这样子的：

public void set(T value) {
	//1. 获取当前线程实例对象
    Thread t = Thread.currentThread();
	//2. 通过当前线程实例获取到ThreadLocalMap对象
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
		//3. 如果Map不为null,则以当前threadLocl实例为key,值为value进行存入
        map.set(this, value);
    else
		//4.map为null,则新建ThreadLocalMap并存入value
        createMap(t, value);
}

通过源码我们知道value是存放在了ThreadLocalMap里了。这个ThreadLocalMap是从哪里取出来的，我们看一下源码中的getMap(t)方法：

1
2
3

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

也就是说这个ThreadLocalMap是我们当前Thread中的一个叫threadLocals的成员变量，ThreadLocalMap是由当前线程自身持有的。

当这个map为null时，说明当前线程还没创建过ThreadLocalMap，所以通过createMap(t,value)创建ThreadLocalMap并放入线程中。

对set方法进行总结一下：通过当前线程对象thread获取该thread所维护的threadLocalMap,若threadLocalMap不为null,则以threadLocal实例为key,值为value的键值对存入threadLocalMap,若threadLocalMap为null的话，就新建threadLocalMap然后在以threadLocal为键，值为value的键值对存入即可。

get（）方法和remove（）实际上也都是调用了这个当前Thread中维护的threadLocalMap。这里就不多做解释了。

ThreadLocal的使用场景

ThreadLocal 不是用来解决共享对象的多线程访问问题的，数据实质上是放在每个thread实例引用的threadLocalMap,也就是说每个不同的线程都拥有专属于自己的数据容器（threadLocalMap），彼此不影响。因此threadLocal只适用于 共享对象会造成线程安全 的业务场景。比如hibernate中通过threadLocal管理Session就是一个典型的案例，不同的请求线程（用户）拥有自己的session,若将session共享出去被多线程访问，必然会带来线程安全问题。

Reference

ThreadLocal用法详解和原理

并发容器之ThreadLocal

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