「Java 路线」| ThreadLocal
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前言
- ThreadLocal 是解决多线程并发安全的一种解决方案，与 synchronized 有本质区别；
- 在这篇文章里，我将献上 ThreadLocal 的使用方法 & 源码分析。如果能帮上忙，请务必点赞加关注，这真的对我非常重要。
目录
1. 前置知识
这篇文章的内容会涉及以下前置 / 相关知识，贴心的我都帮你准备好了，请享用~
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并发编程： 「Java 路线」| 并发编程的基础概念
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哈希表： 【点赞催更】
2. 简介
2.1 定义
ThreadLocal 是一种 Thread-Specific Storage 的多线程编程模式，即：一个入口为多个线程分配不同的副本。由于线程间在某一时刻访问的并非同一个对象，这样就避免了多线程的数据共享，也就避免了并发安全问题。
2.2 使用场景
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以空间换时间： 相对于Synchronized 等互斥锁避免了上下文切换损耗，有助于提高吞吐量；
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线程级别的单例： 一般的单例对象是进程单例的，使用 ThreadLocal 可以轻松实现线程级别单例；
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共享参数： 如果一个模块有非常多地方需要使用同一个变量，相比于在每个方法中重复传递同一个参数，使用 ThreadLocal 作为一个全局变量也许是另一种选择方式。
2.3 编程规约
记得吗？《阿里巴巴Java开发手册》中提到过关于 ThreadLocal 的编程规约，如下所示：
- 5.【强制】SimpleDateFormate 是线程不安全的类，一般不要定义为 static 变量，如果定义为static，必须加锁，或者使用 DateUtils 工具类。正例：
private static final ThreadLocal<DataFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>(){
@Override
protected DateFormat initialValue(){
return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
}
};
说明： 如果是JDK8的应用，可以使用 Instant 代替 Date，LocalDateTime 代替 Calendar，DateTimeFormatter 代替 SimpleDateFormat，官方给出的解释：simple beautiful strong immutable thread-safe.
- 15.【参考】（原文过于啰嗦，以下为笔者转述）ThreadLocal 变量建议使用 static 修饰，可以保证变量在类初始化时创建，所有类实例可以共享同一个静态变量。
提示： 在 第 4 节 使用示例 中，ThreadLocal 变量就是使用 static 修饰的。
3. 使用介绍
4. 使用示例
作为一枚 Android 党，我就以熟悉的 Handler 机制中对 ThreadLocal 的应用作为例子：
public class Looper {
1、静态 ThreadLocal 变量，所有类实例共享同一个 ThreadLocal 变量
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
2、设置 ThreadLocal 变量的值
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
public static Looper myLooper() {
3、获取 ThreadLocal 变量的值
return sThreadLocal.get();
}
public static void prepare() {
prepare(true);
}
...
}
要点如下：
- 1、ThreadLocal 被声明为 static final变量，泛型参数为 Looper，表示 ThreadLocal 变量接受 Looper类型的值；
- 2、Looper.prepare() 中调用
ThreadLocal#set()设置 当前线程 的 Looper； - 3、Looper.myLooper()中调用
ThreadLocal#get()获取 当前线程 的 Looper。
我们可以画出 Looper 中访问 ThreadLocal 的 Timethreads 图，不同线程访问的是不同的 Looper 对象，线程间不存在共享资源：
5. 源码分析
6. 总结
参考资料
- 《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第3版）》 —— 周志明 著
- 《Java并发编程的艺术》 —— 方腾飞，魏鹏，程晓明 著
- 《数据结构与算法分析 — Java语言描述》 [美]Mark Allen Weiss 著
- 《阿里巴巴Java开发手册》 杨冠宝 编著
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