ThreadLocal的使用

最新推荐文章于 2025-03-03 17:18:06 发布

Free的自我救赎

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文章标签： java 多线程

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/DGYAI/article/details/115272302

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本文详细介绍了ThreadLocal的工作原理及其与Map的区别，通过代码示例展示了ThreadLocal如何实现线程局部变量，确保多线程环境下数据的安全。ThreadLocal通过为每个线程提供独立的存储空间，避免了同步锁的使用，实现了线程间的隔离效果。相较于synchronized，ThreadLocal以空间换时间，提供了更高效的数据访问策略。在Android和服务器框架中，ThreadLocal常用于存储线程相关的数据。

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ThreadLocal 的使用

首先我们来说一下，ThreadLocal的作用，它可以解决多线程的数据安全问题

ThreadLocal的使用非常简单，它可以为当前线程存储一个数据（注意：只是一个数据，如果是多个数据，那么需要多个ThreadLocal来进行实例化），存储的数据只有指定的线程可以得到。

这边是官方文档的解释

这个类提供线程局部变量。 这些变量与其正常的对应方式不同，因为访问一个的每个线程（通过其get或set方法）都有自己独立初始化的变量副本。 ThreadLocal实例通常是希望将状态与线程关联的类中的私有静态字段（例如，用户ID或事务ID）。

大致意思就是，ThreadLocal类似于一个Map集合，Key就是ThreadLocal本身，value就是数据，通过get()取出数据,通过set()来存储数据。

这边我们用map模仿一下ThreadLocal的作用


public class ThreadLocalTest {
    //定义一个Map模仿ThreadLocal的作用  Hashtable是线程安全的
    public final static Map<String, Object> map = new Hashtable<>();

    //定义一个随机数用于存放数据
    public static Random random = new Random();

    //定义一个线程内部类
    public static class temp implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            //获取当前线程名字
            String name = Thread.currentThread().getName();
            //生成随机数
            int i = random.nextInt(1000);
            //输出一下当前线程生成的随机数
            System.out.println("线程["+name+"]生成的随机数是"+i);
            //存储当前线程的数据
            map.put(name,i);

            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("在线程["+name+"]结束时取出的随机数是"+map.get(name));

        }
    }

测试一下

        //这边测试一下
        public static void main(String[] args) {
            //生成三个线程
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                //调用该线程
                new Thread(new temp()).start();
            }
        }

来看一下输出的结果

线程[Thread-0]生成的随机数是417
线程[Thread-2]生成的随机数是339
线程[Thread-1]生成的随机数是380
在线程[Thread-2]结束时取出的随机数是339
在线程[Thread-0]结束时取出的随机数是417
在线程[Thread-1]结束时取出的随机数是380

我们改用ThreadLocal来用一下


    //定义一个ThreadLocal
    public static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();


    public void run() {
            //获取当前线程名字
            String name = Thread.currentThread().getName();
            //生成随机数
            int i = random.nextInt(1000);
            //输出一下当前线程生成的随机数
            System.out.println("线程["+name+"]生成的随机数是"+i);
            //存储当前线程的数据
            //map.put(name,i);
            //改用threadLocal
            threadLocal.set(i);

            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //输出改用threadLocal
            System.out.println("在线程["+name+"]结束时取出的随机数是"+threadLocal.get());

        }

输出结果

线程[Thread-0]生成的随机数是890
线程[Thread-1]生成的随机数是778
线程[Thread-2]生成的随机数是657
在线程[Thread-2]结束时取出的随机数是657
在线程[Thread-1]结束时取出的随机数是778
在线程[Thread-0]结束时取出的随机数是890

不难发现，set()、get()方法就是吧线程本身作为key来储存值

试一下单个实例化存储多个数据

在这里插入图片描述
来看一下输出结果

会发现后来的值会将原来赋的值覆盖掉，要想储存多个值，必须将ThreadLocal多个实例化

这时候想一下ThreadLocal的作用是解决多线程数据安全问题，是否与synchronize一样。分析一下ThreadLocal的特性

ThreadLocal和Synchronized都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题，不同的点是

Synchronized是通过线程等待，牺牲时间来解决访问冲突
ThreadLocal是通过每个线程单独一份存储空间，牺牲空间来解决冲突，并且相比于Synchronized，ThreadLocal具有线程隔离的效果，只有在线程内才能获取到对应的值，线程外则不能访问到想要的值。

正因为ThreadLocal的线程隔离特性，使他的应用场景相对来说更为特殊一些。在android中Looper、ActivityThread以及AMS中都用到了ThreadLocal。当某些数据是以线程为作用域并且不同线程具有不同的数据副本的时候，就可以考虑采用ThreadLocal。