一、用法

ThreadLocal用于保存某个线程共享变量:对于同一个static ThreadLocal,不同线程只能从中get,set,remove自己的变量,而不会影响其他线程的变量。

1、ThreadLocal.get: 获取ThreadLocal中当前线程共享变量的值。

2、ThreadLocal.set: 设置ThreadLocal中当前线程共享变量的值。

3、ThreadLocal.remove: 移除ThreadLocal中当前线程共享变量的值。

4、ThreadLocal.initialValue: ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法,返回此方法值。

​​package​​​ ​​com.coshaho.reflect;​​

​​/**​​
​​* ThreadLocal用法​​
​​* @author coshaho​​
​​*​​
​​*/​​
​​public​​​ ​​class​​​ ​​MyThreadLocal​​
​​{​​
​​private​​​ ​​static​​​ ​​final​​​ ​​ThreadLocal<Object> threadLocal = ​​​​new​​​ ​​ThreadLocal<Object>(){​​
​​/**​​
​​* ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法,返回此方法值​​
​​*/​​
​​@Override​​
​​protected​​​ ​​Object initialValue()​​
​​{​​
​​System.out.println(​​​​"调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!"​​​​);​​
​​return​​​ ​​null​​​​;​​
​​}​​
​​};​​

​​public​​​ ​​static​​​ ​​void​​​ ​​main(String[] args)​​
​​{​​
​​new​​​ ​​Thread(​​​​new​​​ ​​MyIntegerTask(​​​​"IntegerTask1"​​​​)).start();​​
​​new​​​ ​​Thread(​​​​new​​​ ​​MyStringTask(​​​​"StringTask1"​​​​)).start();​​
​​new​​​ ​​Thread(​​​​new​​​ ​​MyIntegerTask(​​​​"IntegerTask2"​​​​)).start();​​
​​new​​​ ​​Thread(​​​​new​​​ ​​MyStringTask(​​​​"StringTask2"​​​​)).start();​​
​​}​​

​​public​​​ ​​static​​​ ​​class​​​ ​​MyIntegerTask ​​​​implements​​​ ​​Runnable​​
​​{​​
​​private​​​ ​​String name;​​

​​MyIntegerTask(String name)​​
​​{​​
​​this​​​​.name = name;​​
​​}​​

​​@Override​​
​​public​​​ ​​void​​​ ​​run()​​
​​{​​
​​for​​​​(​​​​int​​​ ​​i = ​​​​0​​​​; i < ​​​​5​​​​; i++)​​
​​{​​
​​// ThreadLocal.get方法获取线程变量​​
​​if​​​​(​​​​null​​​ ​​== MyThreadLocal.threadLocal.get())​​
​​{​​
​​// ThreadLocal.et方法设置线程变量​​
​​MyThreadLocal.threadLocal.set(​​​​0​​​​);​​
​​System.out.println(​​​​"线程"​​​ ​​+ name + ​​​​": 0"​​​​);​​
​​}​​
​​else​​
​​{​​
​​int​​​ ​​num = (Integer)MyThreadLocal.threadLocal.get();​​
​​MyThreadLocal.threadLocal.set(num + ​​​​1​​​​);​​
​​System.out.println(​​​​"线程"​​​ ​​+ name + ​​​​": "​​​ ​​+ MyThreadLocal.threadLocal.get());​​
​​if​​​​(i == ​​​​3​​​​)​​
​​{​​
​​MyThreadLocal.threadLocal.remove();​​
​​}​​
​​}​​
​​try​​
​​{​​
​​Thread.sleep(​​​​1000​​​​);​​
​​}​​
​​catch​​​ ​​(InterruptedException e)​​
​​{​​
​​e.printStackTrace();​​
​​}​​
​​} ​​
​​}​​

​​}​​

​​public​​​ ​​static​​​ ​​class​​​ ​​MyStringTask ​​​​implements​​​ ​​Runnable​​
​​{​​
​​private​​​ ​​String name;​​

​​MyStringTask(String name)​​
​​{​​
​​this​​​​.name = name;​​
​​}​​

​​@Override​​
​​public​​​ ​​void​​​ ​​run()​​
​​{​​
​​for​​​​(​​​​int​​​ ​​i = ​​​​0​​​​; i < ​​​​5​​​​; i++)​​
​​{​​
​​if​​​​(​​​​null​​​ ​​== MyThreadLocal.threadLocal.get())​​
​​{​​
​​MyThreadLocal.threadLocal.set(​​​​"a"​​​​);​​
​​System.out.println(​​​​"线程"​​​ ​​+ name + ​​​​": a"​​​​);​​
​​}​​
​​else​​
​​{​​
​​String str = (String)MyThreadLocal.threadLocal.get();​​
​​MyThreadLocal.threadLocal.set(str + ​​​​"a"​​​​);​​
​​System.out.println(​​​​"线程"​​​ ​​+ name + ​​​​": "​​​ ​​+ MyThreadLocal.threadLocal.get());​​
​​}​​
​​try​​
​​{​​
​​Thread.sleep(​​​​800​​​​);​​
​​}​​
​​catch​​​ ​​(InterruptedException e)​​
​​{​​
​​e.printStackTrace();​​
​​}​​
​​}​​
​​}​​

​​}​​
​​<strong>}​​
​​</strong>​​

运行结果如下:

调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!​​
​​线程IntegerTask1: ​​​​0​​
​​调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!​​
​​线程IntegerTask2: ​​​​0​​
​​调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!​​
​​调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!​​
​​线程StringTask1: a​​
​​线程StringTask2: a​​
​​线程StringTask1: aa​​
​​线程StringTask2: aa​​
​​线程IntegerTask1: ​​​​1​​
​​线程IntegerTask2: ​​​​1​​
​​线程StringTask1: aaa​​
​​线程StringTask2: aaa​​
​​线程IntegerTask2: ​​​​2​​
​​线程IntegerTask1: ​​​​2​​
​​线程StringTask2: aaaa​​
​​线程StringTask1: aaaa​​
​​线程IntegerTask2: ​​​​3​​
​​线程IntegerTask1: ​​​​3​​
​​线程StringTask1: aaaaa​​
​​线程StringTask2: aaaaa​​
​​调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!​​
​​线程IntegerTask2: ​​​​0​​
​​调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!​​
​​线程IntegerTask1: ​​​​0​​

二、原理

线程共享变量缓存如下:

Thread.ThreadLocalMap<ThreadLocalObject>;

1、Thread: 当前线程,可以通过Thread.currentThread()获取。

2、ThreadLocal:我们的static ThreadLocal变量。

3、Object: 当前线程共享变量。

我们调用ThreadLocal.get方法时,实际上是从当前线程中获取ThreadLocalMap<ThreadLocalObject>,然后根据当前ThreadLocal获取当前线程共享变量Object。

ThreadLocal.set,ThreadLocal.remove实际上是同样的道理。

 

这种存储结构的好处:

1、线程死去的时候,线程共享变量ThreadLocalMap则销毁。

2、ThreadLocalMap<ThreadLocal,Object>键值对数量为ThreadLocal的数量,一般来说ThreadLocal数量很少,相比在ThreadLocal中用Map<Thread, Object>键值对存储线程共享变量(Thread数量一般来说比ThreadLocal数量多),性能提高很多。

 

关于ThreadLocalMap<ThreadLocalObject>弱引用问题:

当线程没有结束,但是ThreadLocal已经被回收,则可能导致线程中存在ThreadLocalMap<nullObject>的键值对,造成内存泄露。(ThreadLocal被回收,ThreadLocal关联的线程共享变量还存在)。

虽然ThreadLocal的get,set方法可以清除ThreadLocalMap中key为null的value,但是get,set方法在内存泄露后并不会必然调用,所以为了防止此类情况的出现,我们有两种手段。

1、使用完线程共享变量后,显示调用ThreadLocalMap.remove方法清除线程共享变量;

2、JDK建议ThreadLocal定义为private static,这样ThreadLocal的弱引用问题则不存在了。

 

源码分析参考:

​http://qifuguang.me/2015/09/02/[Java%E5%B9%B6%E5%8F%91%E5%8C%85%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E4%B8%83]%E8%A7%A3%E5%AF%86ThreadLocal/​