谈谈Java中的ThreadLocal

什么是ThreadLocal

  ThreadLocal一般称为线程本地变量,它是一种特殊的线程绑定机制,将变量与线程绑定在一起,为每一个线程维护一个独立的变量副本。通过ThreadLocal可以将对象的可见范围限制在同一个线程内。

跳出误区

  需要重点强调的的是,不要拿ThreadLocal和synchronized做类比,因为这种比较压根就是无意义的!sysnchronized是一种互斥同步机制,是为了保证在多线程环境下对于共享资源的正确访问。而ThreadLocal从本质上讲,无非是提供了一个“线程级”变量作用域,它是一种线程封闭(每个线程独享变量)技术,更直白点讲,ThreadLocal可以理解为将对象的作用范围限制在一个线程上下文中,使得变量的作用域为“线程级”。

  没有ThreadLocal的时候,一个线程在其声明周期内,可能穿过多个层级,多个方法,如果有个对象需要在此线程周期内多次调用,且是跨层级的(线程内共享),通常的做法是通过参数进行传递;而ThreadLocal将变量绑定在线程上,在一个线程周期内,无论“你身处何地”,只需通过其提供的get方法就可轻松获取到对象。极大地提高了对于“线程级变量”的访问便利性。

来看个简单的例子

  假设我们要为每个线程关联一个唯一的序号,在每个线程周期内,我们需要多次访问这个序号,这时我们就可以使用ThreadLocal了.(当然下面这个例子没有完全体现出跨层级跨方法的调用,理解就可以了)

package concurrent; import Java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * Created by chengxiao on 2016/12/12. */ public class ThreadLocalDemo { public static void main(String []args){ for(int i=0;i<5;i++){ final Thread t = new Thread(){ @Override public void run(){ System.out.println("当前线程:"+Thread.currentThread().getName()+",已分配ID:"+ThreadId.get()); } }; t.start(); } } static class ThreadId{ //一个递增的序列,使用AtomicInger原子变量保证线程安全 private static final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(0); //线程本地变量,为每个线程关联一个唯一的序号 private static final ThreadLocal<Integer> threadId = new ThreadLocal<Integer>() { @Override protected Integer initialValue() { return nextId.getAndIncrement();//相当于nextId++,由于nextId++这种操作是个复合操作而非原子操作,会有线程安全问题(可能在初始化时就获取到相同的ID,所以使用原子变量 } }; //返回当前线程的唯一的序列,如果第一次get,会先调用initialValue,后面看源码就了解了 public static int get() { return threadId.get(); } } }

执行结果,可以看到每个线程都分配到了一个唯一的ID,同时在此线程范围内的"任何地点",我们都可以通过ThreadId.get()这种方式直接获取。

当前线程:Thread-4,已分配ID:1 当前线程:Thread-0,已分配ID:0 当前线程:Thread-2,已分配ID:3 当前线程:Thread-1,已分配ID:4 当前线程:Thread-3,已分配ID:2 

看看源码

 set操作,为线程绑定变量

public void set(T value) { Thread t = Thread.currentThread();//1.首先获取当前线程对象 ThreadLocalMap map = getMap(t);//2.获取该线程对象的ThreadLocalMap if (map != null) map.set(this, value);//如果map不为空,执行set操作,以当前threadLocal对象为key,实际存储对象为value进行set操作 else createMap(t, value);//如果map为空,则为该线程创建ThreadLocalMap }

可以看到,ThreadLocal不过是个入口,真正的变量是绑定在线程上的。

ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals;//线程对象持有ThreadLocalMap的引用 }

下面给是Thread类中的定义,每个线程对象都拥有一个ThreadLocalMap对象

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

现在,我们能看出ThreadLocal的设计思想了:

1.ThreadLocal仅仅是个变量访问的入口;

2.每一个Thread对象都有一个ThreadLocalMap对象,这个ThreadLocalMap持有对象的引用;

3.ThreadLocalMap以当前的threadlocal对象为key,以真正的存储对象为value。get时通过threadlocal实例就可以找到绑定在当前线程上的对象。

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/deb0172a5b7608a2235e5ee27e605392.html