什么是ThreadLocal?

顾名思义它是local variable(线程局部变量)。

它的功用非常简单,就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本,是每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会和其它线程的副本冲突。从线程的角度看,就好像每一个线程都完全拥有该变量。

使用场景:

To keep state with a thread (user-id, transaction-id, logging-id)
To cache objects which you need frequently


ThreadLocal类

主要由四个方法组成initialValue(),get(),set(T),remove(),其中值得注意的是initialValue(),该方法是一个protected的方法,显然是为了子类重写而特意实现的。该方法返回当前线程在该线程局部变量的初始值,这个方法是一个延迟调用方法,在一个线程第1次调用get()或者set(Object)时才执行,并且仅执行1次。ThreadLocal中的确实现直接返回一个null。

ThreadLocal的原理

ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢?其实实现的思路很简单,在ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程的变量的副本。比如下面的示例实现:

public class ThreadLocal
{
private Map values = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
public Object get()
{
Thread curThread = Thread.currentThread();
Object o = values.get(curThread);
if (o == null && !values.containsKey(curThread))
{
o = initialValue();
values.put(curThread, o);
}
return o;
}

public void set(Object newValue)
{
values.put(Thread.currentThread(), newValue);
}

public Object initialValue()
{
return null;
}
}

ThreadLocal 的使用

使用方法一:

Hibernate中关于使用ThreadLocal管理多线程访问的部分。具体代码如下:

public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal();
       public static Session currentSession() { 
            Session s = (Session)session.get(); 
            if(s == null){ 
                 s = sessionFactory.openSession(); 
                 session.set(s); 
            }  
           return s;
}

我们逐行分析
1.初始化一个ThreadLocal对象,ThreadLocal有三个成员方法 get()、set()、initialvalue()。如果不初始化initialvalue,则initialvalue返回null。
2.session的get根据当前线程返回其对应的线程内部变量,也就是我们需要的net.sf.hibernate.Session(相当于对应每个数据库连接).多线程情况下共享数据库链接是不安全的。ThreadLocal保证了每个线程都有自己的s(数据库连接)。
3.如果是该线程初次访问,自然,s(数据库连接)会是null,接着创建一个Session。
4.创建一个数据库连接实例 s
5.保存该数据库连接s到ThreadLocal中。
6.如果当前线程已经访问过数据库了,则从session中get()就可以获取该线程上次获取过的连接实例。

使用方法二

当要给线程初始化一个特殊值时,需要自己实现ThreadLocal的子类并重写该方法,通常使用一个内部匿名类对ThreadLocal进行子类化,EasyDBO中创建jdbc连接上下文就是这样做的:

public class JDBCContext{
       private static Logger logger = Logger.getLogger(JDBCContext.class);
       private DataSource ds;
       protected Connection connection;
       private boolean isValid = true;
       private static ThreadLocal jdbcContext;
       private JDBCContext(DataSource ds){
             this.ds = ds;
             createConnection(); 
       }
      public static JDBCContext getJdbcContext(javax.sql.DataSource ds){ 
             if(jdbcContext==null)jdbcContext=new JDBCContextThreadLocal(ds);
             JDBCContext context = (JDBCContext) jdbcContext.get();
             if (context == null) {
                   context = new JDBCContext(ds);
             }
             return context;
       }

       private static class JDBCContextThreadLocal extends ThreadLocal {
            public javax.sql.DataSource ds;
            public JDBCContextThreadLocal(javax.sql.DataSource ds){
                   this.ds=ds;
            }
            protected synchronized Object initialValue() {
                  return new JDBCContext(ds);
            }
        }
  }

使用单例模式,不同的线程调用getJdbcContext()获得自己的jdbcContext,都是通过JDBCContextThreadLocal 内置子类来获得JDBCContext对象的线程局部变量。