- ThreadLocal是什么
早在JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal,ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。
ThreadLocal很容易让人望文生义,想当然地认为是一个“本地线程”。其实,ThreadLocal并不是一个Thread,而是Thread的局部变量,也许把它命名为ThreadLocalVariable更容易让人理解一些。
当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。
从线程的角度看,目标变量就象是线程的本地变量,这也是类名中“Local”所要表达的意思。
线程局部变量并不是Java的新发明,很多语言(如IBM IBM XL FORTRAN)在语法层面就提供线程局部变量。在Java中没有提供在语言级支持,而是变相地通过ThreadLocal的类提供支持。
所以,在Java中编写线程局部变量的代码相对来说要笨拙一些,因此造成线程局部变量没有在Java开发者中得到很好的普及。
- 官方Java 5.0文档提供的说明
public class ThreadLocal<T>
extends
Object
该类提供了线程局部变量。这些变量不同于它们的普通对应物,因为访问一个变量(通过其 get 或 set 方法)的每个线程都有自己的局部变量,它独立于变量的初始化副本。ThreadLocal
例如,在下面的类中,私有静态 ThreadLocal 实例(serialNum)为调用该类的静态 SerialNum.get() 方法的每个线程维护了一个“序列号”,该方法将返回当前线程的序列号。(线程的序列号是在第一次调用 SerialNum.get()
public
class
SerialNum
...
{
// The next serial number to be assigned
private static int nextSerialNum = 0;
private static ThreadLocal serialNum = new ThreadLocal() ...{
protected synchronized Object initialValue() ...{
return new Integer(nextSerialNum++);
}
};
public static int get() ...{
return ((Integer) (serialNum.get())).intValue();
}
}
每个线程都保持一个对其线程局部变量副本的隐式引用,只要线程是活动的并且 ThreadLocal
从以下版本开始:
1.2
- ThreadLocal的接口方法
initialValue
protected T initialValue()
- 返回此线程局部变量的当前线程的初始值。最多在每次访问线程来获得每个线程局部变量时调用此方法一次,即线程第一次使用 get() 方法访问变量的时候。如果线程先于 get 方法调用 set(T) 方法,则不会在线程中再调用 initialValue 方法。
该实现只返回 null;如果程序员希望将线程局部变量初始化为 null 以外的某个值,则必须为 ThreadLocal 创建子类,并重写此方法。通常,将使用匿名内部类。initialValue
- 返回: 返回此线程局部变量的初始值
get
public T get()
- 返回: 此线程局部变量的当前线程的值
set
public void set(T value)
-
将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。许多应用程序不需要这项功能,它们只依赖于
initialValue() 方法来设置线程局部变量的值。 参数:
value
- 存储在此线程局部变量的当前线程副本中的值。
remove
public void remove()
- initialValue。 从以下版本开始: 1.5
- Thread同步机制的比较
ThreadLocal和线程同步机制相比有什么优势呢?ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。
在同步机制中,通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的,使用同步机制要求程序慎密地分析什么时候对变量进行读写,什么时候需要锁定某个对象,什么时候释放对象锁等繁杂的问题,程序设计和编写难度相对较大。
而ThreadLocal则从另一个角度来解决多线程的并发访问。ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本,从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象,在编写多线程代码时,可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。
概括起来说,对于多线程资源共享的问题,同步机制采用了“以时间换空间”的方式,而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量,让不同的线程排队访问,而后者为每一个线程都提供了一份变量,因此可以同时访问而互不影响。