详解Thread_Local

最新推荐文章于 2025-01-09 09:56:54 发布

JamesAks

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文章标签： jvm java 开发语言

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_64332518/article/details/131343546

版权

17：Thread_Local

17.1、什么是Thread_Local

**ThreadLocal 实际上是一个容器，它可以存储线程本地的变量，并且保证每个线程之间互不干扰。**每个线程都拥有自己的 ThreadLocal 实例，它可以在其中存储数据，并且这些数据对其他线程是不可见的。ThreadLocal 的主要作用是提供线程内部的局部变量，可以将某个对象绑定到当前线程，然后在线程的任何地方都可以通过 ThreadLocal 获取到绑定的对象，而不需要通过方法参数传递。这样可以方便地在多个方法之间共享数据，同时又保证了线程安全。

17.2、demo

/**
 * ThreadLocal初认识
 * @author xxl
 * @since 2023/6/22
 */
public class Test47_ThreadLocal {
    public static ThreadLocal<Object> threadLocal = new ThreadLocal<>();
    public static void main(String[] args) {
        threadLocal.set("hello,world");

        ExecutorService executor =  Executors.newSingleThreadExecutor();
        executor.execute(()->{
            //打印主线线程存入的信息
            String info = (String) threadLocal.get();
            System.out.println(info);
        });

        String info = (String) threadLocal.get();
        System.out.println(info);
    }
}


//最终结果
//hello,world
//null

17.3、底层解密

所有的对象都是存在 JVM 的堆区中，可以被所有线程访问到。但是，ThreadLocal 的实现机制可以使得每个线程拥有自己独立的变量副本，其他线程无法直接访问到该副本。
在 ThreadLocal 的底层实现中，每个 ThreadLocal 实例都关联了一个 ThreadLocalMap 对象，其中存储了线程独立的变量副本。ThreadLocalMap 是一个自定义的 Map 实现，它的键是 ThreadLocal 实例，值是对应线程的变量副本。
当通过 ThreadLocal 的 set 方法设置变量时，实际上是将变量存储在当前线程的 ThreadLocalMap 中，键为 ThreadLocal 实例。而通过 get 方法获取变量时，会根据当前线程获取对应的 ThreadLocalMap，然后根据 ThreadLocal 实例作为键获取到相应的变量副本。
由于每个线程都有自己的 ThreadLocalMap，因此可以保证线程之间的数据互不干扰。不同线程之间访问的是各自的 ThreadLocalMap，而不会直接访问其他线程的变量副本。
这种机制在源码中的具体实现是通过线程的 ThreadLocal.ThreadLocalMap 字段实现的。每个线程在 Thread 类中都有一个名为 threadLocals 的字段，它是一个 ThreadLocal.ThreadLocalMap 类型的实例。通过该字段，可以实现线程级别的变量隔离。
ThreadLocal 的设计思路是基于线程封闭性的原则，即通过将变量与线程绑定，避免了多线程并发访问共享数据的问题。这样可以简化代码的编写，提高程序的并发性和线程安全性。
需要注意的是，虽然每个线程独立拥有自己的变量副本，但并不意味着变量副本的生命周期与线程完全一致。当线程结束时，如果没有及时清理 ThreadLocalMap 中的变量副本，可能会导致内存泄漏问题。因此，在使用 ThreadLocal 时要注意适时清理和释放资源，避免潜在的问题。

结合代码

1.set方法

public void set(T value) {
        set(Thread.currentThread(), value);
    }

private void set(Thread t, T value) {
    	//ThreadLocal静态内部类，访问控制为default，只有同包下可以访问
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
    	//这一步是判断map是否合法
        if (map == ThreadLocalMap.NOT_SUPPORTED) {
            throw new UnsupportedOperationException();
        }
        if (map != null) {
            //当前Thread_Local对象为键
            map.set(this, value);
        } else {
            createMap(t, value);
        }
    }
//每个线程都有一个threadLocals也就是ThreadLocalMap
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }

2.get方法

public T get() {
        return get(Thread.currentThread());
    }

private T get(Thread t) {
   		//通过当前线程获取绑定的Map
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            if (map == ThreadLocalMap.NOT_SUPPORTED) {
                return initialValue();
            } else {
                ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
                if (e != null) {
                    @SuppressWarnings("unchecked")
                    T result = (T) e.value;
                    return result;
                }
            }
        }
        return setInitialValue(t);
    }