ThreadLocal详解

ThreadLocal学习笔记

什么是ThreadLocal

ThreadLocal是线程变量，ThreadLocal中放的变量是属于当前线程的，该变量对于其他线程而言是隔离的。ThreadLocal为变量在每个线程中创建一个副本，每个线程可以访问自己线程内的副本。

ThreadLocal的优势：

• 进行对象跨层传递时，使用ThreadLocal可以避免多层传递，在ThreadLocal中存取数据即可；
• 线程间的数据隔离，每个线程维护自己的变量，对其他线程不可见；

ThreadLocal示例

package com.ludk.study.threadlocal;

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author ludengke
 * @title: ThreadLocalTest
 * @projectName weixin
 * @description: TODO
 * @date 2023/11/1816:09
 */
public class ThreadLocalTest {
    public static void main(String[] args) {
        testThreadLocal();
    }
    public static void testThreadLocal(){
    	//线程变量，每个线程都有自己的变量副本
        final ThreadLocal<String> local=new ThreadLocal<String>();
        //启动了5个线程，线程的名字为线程finalI。local为线程外的公共变量，正常情况线程不安全。
        //可因为他是ThreadLocal,每个线程都有自己的变量副本，因此打印结果是线程名称和线程自己的变量。
        for (int i=0;i<5;i++){
            final int finalI = i;
            new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    local.set(finalI +"啊啊啊");
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+local.get());
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            },"线程"+finalI+":").start();
        }
    }
}

线程0::0啊啊啊
线程3::3啊啊啊
线程2::2啊啊啊
线程1::1啊啊啊
线程4::4啊啊啊

Process finished with exit code 0

ThreadLocal的原码分析

ThreadLocal的设计关注三个点

• ThreadLocal
• ThreadLocalMap
• Thread

先上结论：

• Thread
  每个线程都有自己的ThreadLocalMap
• ThreadLocalMap
  key ThreadLocal
  value 值
  比如有的地方定义了“sessionThreadLocal”，有的地方定义了“dataThreadLocal”，那ThreadLocalMap中就存储了这两个值，而且这两个值只属于当前线程，因为一个线程有自己对于的ThreadLocalMap

java.lang.ThreadLocal set

public void set(T value) {
		//获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取ThreadLoclMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)//如果获取到ThreadLocalMap，则放入数据，key为ThreadLocal，value为值
            map.set(this, value);
        else
        	//否则创建ThreadLocalMap
            createMap(t, value);
    }

从creatMap方法及下面图片的代码可以看出，每个线程会有自己的ThreadLocalMap

void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

通过ThreadLocalMap的构造方法可以看出，ThreadLocalMap的key是ThreadLocl，value是想存储的值

ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
   table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
   int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
   table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
   size = 1;
   setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}

ThreadLocalMap是ThreadLocal的静态内部类，是真正存储线程变量的地方

其他方法如remove可以自己分析。

ThreadLocal的应用场景

每个线程需要自己单独的变量，这种场景均可以考虑ThreadLocal

• 存储用户session
• 存储数据库连接
• 数据跨层传递
• 解决线程安全问题：但是他与synchronized有很大的区别。synchronized是加锁，某个安全点内，只有一个线程可以访问变量。而ThreadLocal是每个线程都有自己的变量，线程间的变量是隔离开的。