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ThreadLocal原理

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-02-13 10:47 出处:网络 作者:哦哦002
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,userID或者TransactionID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“
  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。

复制代码

package com.cjs.example;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class ThreadId {

private static final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(0);

private static final ThreadLocal<Integer> threadId = new ThreadLocal<Integer>() {
    @Override
    protected Integer initialValue() {
        return nextId.getAndIncrement();
    }
};

public static int get() {
    return threadId.get();
}

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getId());
            }
        }).start();
    }
}

}

复制代码

  1. ThreadLocal主要操作

复制代码

/**

  • 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() {

    return null;

    }

/**

  • 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.

    */

    public void 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")
    br/>@SuppressWarnings("unchecked")
    return result;

    }

    }

    return setInitialValue();

    }

/**

  • 删除当前线程的ThreadLocal变量副本的值

    */

    public void remove() {

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

    if (m != null)

    m.remove(this);

    }

    复制代码

    1. 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:

  1. ThreadLocal使用场景

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在线程生命周期内传值

最后,一切都归功于ThreadLocalMap

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