ThreadLocal的用法与源码分析

   目   录：

1. 深入理解ThreadLocal

2. ThreadLocal的基本用法

3. ThreadLocal源码分析

4. ThreadLocal使用场景

5. 使用ThreadLocal应注意什么

一：深入理解ThreadLocal

         ThreadLocal，很多地方叫做线程本地变量，也有些地方叫做线程本地存储，其实意思差不多。可能很多朋友都知道ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。

       ThreadLocal 位于java.lang包下， 该类提供了线程局部 (thread-local) 变量。这些变量不同于它们的普通对应物，因为访问某个变量（通过其 get 或 set 方法）的每个线程都有自己的局部变量，它独立于变量的初始化副本。ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段，它们希望将状态与某一个线程（例如，用户 ID 或事务 ID）相关联。

      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。

    二：ThreadLocal的基本用法

         ThreadLocal包含4个基本方法： get()、set()、initialValue()、remove() ；

T	get()            返回此线程局部变量的当前线程副本中的值。
protected  T	initialValue()            返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”。
void	remove()            移除此线程局部变量当前线程的值。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。
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。

三：ThreadLocal的源码分析

1. /** 

2.  * Returns the value in the current thread's copy of this 

3.  * thread-local variable.  If the variable has no value for the 

4.  * current thread, it is first initialized to the value returned 

5.  * by an invocation of the {@link #initialValue} method. 

6.  * 

7.  * @return the current thread's value of this thread-local 

8.  */  

9. public T get() {  

10.     Thread t = Thread.currentThread();  //得到当前线程

11.     ThreadLocalMap map = getMap(t);  //获取当前线程相关的ThreadLocalMap

12.     if (map != null) {  

13.         ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);  //

14.         if (e != null)  

15.             return (T)e.value;  

16.     }  

17.     return setInitialValue();  //如果获取不到当前线程相关ThreadLocalMap对象，则调用“初始值”方法。开发者可重写initialValue();

18. }

     获取一个和当前线程相关的ThreadLocalMap

1. /** 

2.  * Get the map associated with a ThreadLocal. Overridden in 

3.  * InheritableThreadLocal. 

4.  * 

5.  * @param  t the current thread 

6.  * @return the map 

7.  */  

8. ThreadLocalMap getMap(Thread t) {  

9.     return t.threadLocals;  

10. }  

1. /** 

2.     * Sets the current thread's copy of this thread-local variable 

3.     * to the specified value.  Most subclasses will have no need to 

4.     * override this method, relying solely on the {@link #initialValue} 

5.     * method to set the values of thread-locals. 

6.     * 

7.     * @param value the value to be stored in the current thread's copy of 

8.     *        this thread-local. 

9.     */  

10.    public void set(T value) {  

11.        Thread t = Thread.currentThread();  

12.        ThreadLocalMap map = getMap(t);  

13.        if (map != null)  

14.            map.set(this, value);  //将该变量赋值到ThreadLocal对象。

15.        else  

16.            createMap(t, value);  //如果该ThreaLocal为空，则创建该对象并赋值该变量

17.    } 

    创建ThreadLocal对象

1. /** 

2.  * Create the map associated with a ThreadLocal. Overridden in 

3.  * InheritableThreadLocal. 

4.  * 

5.  * @param t the current thread 

6.  * @param firstValue value for the initial entry of the map 

7.  * @param map the map to store. 

8.  */  

9. void createMap(Thread t, T firstValue) {  

10.     t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);  

11. } 

             setInitialValue() 方法 ，这里很容易理解

1. /** 

2.     * Variant of set() to establish initialValue. Used instead 

3.     * of set() in case user has overridden the set() method. 

4.     * 

5.     * @return the initial value 

6.     */  

7.    private T setInitialValue() {  

8.        T value = initialValue();  

9.        Thread t = Thread.currentThread();  

10.        ThreadLocalMap map = getMap(t);  

11.        if (map != null)  

12.            map.set(this, value);  

13.        else  

14.            createMap(t, value);  

15.        return value;  

16.    } 

2. // remove方法

4. public void remove()
     {
       ThreadLocalMap localThreadLocalMap = getMap(Thread.currentThread());
       if (localThreadLocalMap != null)
         localThreadLocalMap.remove(this);
     }

四：ThreadLocal的使用场景

ThreadLocal是隔离多个线程的数据共享，从根本上就不在多个线程之间共享资源（变量），这样当然不需要对多个线程进行同步了。如果你需要进行多个线程之间进行通信，则使用同步机制；如果需要隔离多个线程之间的共享冲突，就可以使用ThreadLocal。

五：使用ThreadLocal 应注意什么

 1.使用ThreadLocal时，应先使用set方法对其"赋值"操作，如果未先进行赋值，会报空指针异常（如果未重写initialValue()方法）。或者重写initialValue（）方法！

 2.使用完ThreadLocal后，建议调用remove()通知GC回收该对象，勿直接将ThreadLocal置为null，否则可能导致OutOfMemoryError异常。

3.还有一点就是，ThreadLocalMap存储的键值对中的键是this对象指向的ThreadLocal对象，而值就是你所设置的对象了。