ThreadLocal简介和使用示例-优快云博客

本文详细解析Java ThreadLocal类的内部结构与关键方法，包括ThreadLocalMap的使用，以及如何实现线程间的变量隔离。通过示例展示了ThreadLocal在多线程环境中的应用，强调了其在不同线程间提供独立变量副本的独特能力。

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java.lang.ThreadLocal类的实例，为每一个使用该实例的线程提供一个变量的副本，在线程的内部共享这个副本，其他线程无法获取该线程的变量，这就好像该线程独立拥有该变量一样。

一、结构介绍

ThreadLocal类定义中有一个静态内部类（详见http://forestqqqq.iteye.com/blog/1906653），即ThreadLocalMap类。每一个线程（Thread）内部都有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap对象，

public class Thread implements Runnable {
//……
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
//……
}

每一个ThreadLocalMap中保存了一个或多个ThreadLocal对象（因为可以在线程的不同地方定义ThreadLocal对象）。ThreadLocalMap以ThreadLocal对象为Key，以你要保留的变量副本为Value。以获取值为例，ThreadLocal的get方法，首先通过Thread.currentThread().threadLocals的方式获取本线程的ThreadLocalMap对象，然后以this作为Key，取出之前保存的Value。

二、重要方法

(1) public T get()

获取当前线程的本ThreadLocal对象(之前讲过了，由于Thread内有ThreadLocalMap属性的存在，ThreadLocal可以有很多个)对应的变量副本。

public T get() {
      //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
      //获取当前线程的ThreadLocalMap对象，相当于t.threadLocals
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
      //由本ThreadLocal的this对象为Key，获取已保存的变量副本
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null)
                return (T)e.value;
        }
      //如果没找该ThreadLocal对象为Key的对应的副本，就调用setInitialValue()方法
      //经分析setInitialValue()方法源码可知，该方法将把initValue()方法的返回值作为自己的返回值返回，并且保留这个返回值到ThreadLocalMap中，以便下一次调用时可以直接从ThreadLocalMap中取值。
        return setInitialValue();
}

(2) public void set(T value)

将value保存到本线程的ThreadLocalMap中去

public void set(T value) {
      //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
//获取当前线程的ThreadLocalMap对象，相当于t.threadLocals
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
//以ThreadLocal的this对象作为Key，参数value作为值，保存到当前线程的ThreadLocalMap中
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
}

(3) public void remove()

删除当前线程的本ThreadLocal对应的变量副本

public void remove() {
//获取当前线程的ThreadLocalMap对象，相当于Thread.currentThread().threadLocals
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
//以本ThreadLocal的this作为Key，去除对应的副本
         if (m != null)
             m.remove(this);
}

(4)protected T initValue()

在创建ThreadLocal对象之后，没有调用set方法之前，当你第一次调用get方法时，返回的值就是这个方法的返回值。而且这个返回值已经被保存到了当前线程的ThreadLocalMap属性中去了，下此调用时会直接返回该值。该方法是protected类型的，所以可以再子类中重写该方法（见：使用示例）。

protected T initialValue() {
        return null;
}

三、使用示例

public class ThreadLocalTest {
   public static TLTest1 test1 = new TLTest1();
   public static TLTest2 test2 = new TLTest2();
   public static TLTest3 test3 = new TLTest3();
   public static void main(String[] args) {
      test();
      new Thread(){
        public void run(){
           ThreadLocalTest.test();
           this.stop();
        }
      }.start();
   }
  
   public static void test(){
      System.out.println("++++++++++++++++++++++++++++++++");
      System.out.println("在调用set方法之前，调用get方法。输出如下：");
      System.out.println("test1=="+test1.toString());
      System.out.println("test2=="+test2.toString());
      System.out.println("test3=="+test3.toString());
      System.out.println("*****************************");
      System.out.println("调用set方法");
      test1.tl.set(true);
      test2.t2.set(999);
      test3.t3.set("调用了set方法");
      System.out.println("*****************************");
      System.out.println("重新输出：");
      System.out.println("test1=="+test1.toString());
      System.out.println("test2=="+test2.toString());
      System.out.println("test3=="+test3.toString());
      System.out.println("----------------------------------");
   }
 
}
 
class TLTest1{
   public ThreadLocal<Boolean> tl = new ThreadLocal<Boolean>();
   public String toString(){
      return "线程："+Thread.currentThread().getName()+"=="+tl.get();
   }
}
 
class TLTest2{
   public ThreadLocal<Integer> t2 = new ThreadLocal<Integer>(){
      //重写initialValue()方法，如果不重写，返回的是null
      protected Integer initialValue(){
        return 1000;
      }
   };
   public String toString(){
      return  "线程："+Thread.currentThread().getName()+"=="+t2.get().toString();
   }
}
 
class TLTest3{
   public ThreadLocal<String> t3 = new ThreadLocal<String>(){
      //在这里重写initialValue()方法，如果不重写，返回的是null
      protected String initialValue(){
        return "这就是我重写的一个方法！";
      }
   };
   public String toString(){
      return "线程："+Thread.currentThread().getName()+"=="+t3.get().toString();
   }
}

运行结果：

++++++++++++++++++++++++++++++++
在调用set方法之前，调用get方法。输出如下：
test1==线程：main==null
test2==线程：main==1000
test3==线程：main==这就是我重写的一个方法！
*****************************
调用set方法
*****************************
重新输出：
test1==线程：main==true
test2==线程：main==999
test3==线程：main==调用了set方法
----------------------------------
++++++++++++++++++++++++++++++++
在调用set方法之前，调用get方法。输出如下：
test1==线程：Thread-0==null
test2==线程：Thread-0==1000
test3==线程：Thread-0==这就是我重写的一个方法！
*****************************
调用set方法
*****************************
重新输出：
test1==线程：Thread-0==true
test2==线程：Thread-0==999
test3==线程：Thread-0==调用了set方法
----------------------------------

由运行结果可以看出，由于使用了ThreadLocal，main线程和Thread-0线程之间并没有共享变量。

参考文章：

http://wenku.baidu.com/view/944d8f6327d3240c8447ef3a.html

http://blog.youkuaiyun.com/abing37/article/details/4460298

http://www.jcwcn.com/article-30276-1.html