ThreadLocal原理

2018-12-11  本文已影响0人  哦00

1.  ThreadLocal是什么

ThreadLocal提供线程局部变量。这些变量与普通的变量不同之处在于,每个访问这种变量的线程(通过它的get或set方法)都有自己的、独立初始化的变量副本。

ThreadLocal实例通常是希望将状态关联到一个线程的类的私有静态字段(比如,user ID 或者 Transaction ID 等等)。

画外音:这段话表达了三个意思

ThreadLocal是一种变量类型,我们称之为“线程局部变量”

每个线程访问这种变量的时候都会创建该变量的副本,这个变量副本为线程私有

ThreadLocal类型的变量一般用private static加以修饰

例如,下面的例子中这个类为每个线程生成唯一标识。一个线程的id是它第一次调用ThreadId.get()方法指定的。

package com.cjs.example;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;publicclass ThreadId {

    privatestaticfinalAtomicInteger nextId =newAtomicInteger(0);

    privatestaticfinalThreadLocal threadId =newThreadLocal() {

        @Override

        protected Integer initialValue() {

            return nextId.getAndIncrement();

        }

    };

    publicstaticint get() {

        return threadId.get();

    }

    publicstaticvoid main(String[] args) {

        for(inti = 0; i < 10; i++) {

            newThread(new Runnable() {

                @Override

                publicvoid run() {

                    System.out.println(Thread.currentThread().getId());

                }

            }).start();

        }

    }

}

2.  ThreadLocal主要操作

/** * 返回当前线程对ThreadLocal变量的“初始值”

* 这个方法将在线程第一次访问变量(通过调用get方法)时被调用,如果之前已经调用过了就不会再调了

*

* @return the initial value for this thread-local

*/protected T initialValue() {

    returnnull;

}/** * 设置当前线程的ThreadLocal变量的副本为指定的值

*

* @param value the value to be stored in the current thread's copy of this thread-local.

*/publicvoid set(T value) {

    Thread t = Thread.currentThread();

    ThreadLocalMap map = getMap(t);

    if(map !=null)

        map.set(this, value);

    else        createMap(t, value);

}/** * 返回当前线程的ThreadLocal变量副本的值

*

* @return the current thread's value of this thread-local

*/public T get() {

    Thread t = Thread.currentThread();

    ThreadLocalMap map = getMap(t);

    if(map !=null) {

        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);

        if(e !=null) {

            @SuppressWarnings("unchecked")

            T result = (T)e.value;

            return result;

        }

    }

    return setInitialValue();

}/** * 删除当前线程的ThreadLocal变量副本的值

*/publicvoid remove() {

    ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());

    if(m !=null)

        m.remove(this);

}

3.  阅读源码

3.1.  set方法

可以看到,ThreadLocalMap底层是一个数组,数组中元素类型是Entry类型

set操作是向当前线程的ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals中设置值,key是this,value是我们指定的值

注意,这里传的this代表的是那个ThreadLocal类型的变量(或者说叫对象)

也就是说,每个线程都维护了一个ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的对象,而set操作其实就是以ThreadLocal变量为key,以我们指定的值为value,最后将这个键值对封装成Entry对象放到该线程的ThreadLocal.ThreadLocalMap对象中。每个ThreadLocal变量在该线程中都是ThreadLocal.ThreadLocalMap对象中的一个Entry。既然每个ThreadLocal变量都对应ThreadLocal.ThreadLocalMap中的一个元素,那么就可以对这些元素进行读写删除操作。

3.2.  get方法

get()方法就是从当前线程的ThreadLocal.ThreadLocalMap对象中取出对应的ThreadLocal变量所对应的值

同理,remove()方法就是清除这个值

用图形表示的话,大概是这样的:

或者是这样的:

4.  ThreadLocal使用场景

在线程生命周期内传值

最后,一切都归功于ThreadLocalMap                                                                                                                       欢迎工作一到五年的Java工程师朋友们加入Java群: 891219277

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