JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal，ThreadLocal為解決多線程程序的并發(fā)問題提供了一種新的思路。使用這個(gè)工具類可以很簡潔地編寫出優(yōu)美的多線程程序，ThreadLocal并不是一個(gè)Thread，而是Thread的局部變量。

一、ThreadLocal概述

學(xué)習(xí)JDK中的類，首先看下JDK API對此類的描述，描述如下：

JDK API 寫道

該類提供了線程局部 (thread-local) 變量。這些變量不同于它們的普通對應(yīng)物，因?yàn)樵L問某個(gè)變量（通過其 get 或 set 方法）的每個(gè)線程都有自己的局部變量，它獨(dú)立于變量的初始化副本。ThreadLocal 實(shí)例通常是類中的 private static 字段，它們希望將狀態(tài)與某一個(gè)線程（例如，用戶 ID 或事務(wù) ID）相關(guān)聯(lián)。

API表達(dá)了下面幾種觀點(diǎn)：

1、ThreadLocal不是線程，是線程的一個(gè)變量，你可以先簡單理解為線程類的屬性變量。

2、ThreadLocal 在類中通常定義為靜態(tài)類變量。

3、每個(gè)線程有自己的一個(gè)ThreadLocal，它是變量的一個(gè)‘拷貝’，修改它不影響其他線程。

既然定義為類變量，為何為每個(gè)線程維護(hù)一個(gè)副本（姑且成為‘拷貝’容易理解），讓每個(gè)線程獨(dú)立訪問？多線程編程的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，對于線程共享資源（你可以理解為屬性），資源是否被所有線程共享，也就是說這個(gè)資源被一個(gè)線程修改是否影響另一個(gè)線程的運(yùn)行，如果影響我們需要使用synchronized同步，讓線程順序訪問。

ThreadLocal適用于資源共享但不需要維護(hù)狀態(tài)的情況，也就是一個(gè)線程對資源的修改，不影響另一個(gè)線程的運(yùn)行；這種設(shè)計(jì)是‘空間換時(shí)間’，synchronized順序執(zhí)行是‘時(shí)間換取空間’。

二、ThreadLocal方法介紹

• T get()  返回此線程局部變量的當(dāng)前線程副本中的值。
• protected T initialValue()  返回此線程局部變量的當(dāng)前線程的“初始值”。
• void remove()  移除此線程局部變量當(dāng)前線程的值。
• void set(T value)  將此線程局部變量的當(dāng)前線程副本中的值設(shè)置為指定值。

三、深入源碼

ThreadLocal有一個(gè)ThreadLocalMap靜態(tài)內(nèi)部類，你可以簡單理解為一個(gè)MAP，這個(gè)‘Map’為每個(gè)線程復(fù)制一個(gè)變量的‘拷貝’存儲其中。

當(dāng)線程調(diào)用ThreadLocal.get()方法獲取變量時(shí),首先獲取當(dāng)前線程引用，以此為key去獲取響應(yīng)的ThreadLocalMap，如果此‘Map’不存在則初始化一個(gè)，否則返回其中的變量，代碼如下：

Get方法代碼 ：

public T get() {  
Thread t = Thread.currentThread();  
ThreadLocalMap map = getMap(t);  
if (map != null) {  
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);  
if (e != null)  
return (T)e.value;  
}  
return setInitialValue();  
}  

調(diào)用get方法如果此Map不存在首先初始化，創(chuàng)建此map，將線程為key，初始化的vlaue存入其中，注意此處的initialValue，我們可以覆蓋此方法，在首次調(diào)用時(shí)初始化一個(gè)適當(dāng)?shù)闹?。setInitialValue代碼如下：

Java代碼

private T setInitialValue() {  
T value = initialValue();  
Thread t = Thread.currentThread();  
ThreadLocalMap map = getMap(t);  
if (map != null)  
map.set(this, value);  
else 
createMap(t, value);  
return value;  
}  

set方法相對比較簡單如果理解以上倆個(gè)方法，獲取當(dāng)前線程的引用，從map中獲取該線程對應(yīng)的map，如果map存在更新緩存值，否則創(chuàng)建并存儲，代碼如下：

Java代碼：

public void set(T value) {  
Thread t = Thread.currentThread();  
ThreadLocalMap map = getMap(t);  
if (map != null)  
map.set(this, value);  
else 
createMap(t, value);  
}  

對于ThreadLocal在何處存儲變量副本，我們看getMap方法：獲取的是當(dāng)前線程的ThreadLocal類型的threadLocals屬性。顯然變量副本存儲在每一個(gè)線程中。

Java代碼 ：

/**  
* 獲取線程的ThreadLocalMap 屬性實(shí)例  
*/ 
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {  
return t.threadLocals;  
} 

上面我們知道變量副本存放于何處，這里我們簡單說下如何被java的垃圾收集機(jī)制收集，當(dāng)我們不在使用是調(diào)用set(null)，此時(shí)不在將引用指向該‘map’，而線程退出時(shí)會執(zhí)行資源回收操作，將申請的資源進(jìn)行回收，其實(shí)就是將屬性的引用設(shè)置為null。這時(shí)已經(jīng)不在有任何引用指向該map，故而會被垃圾收集。

希望通過本文對hreadLocal的介紹，能夠給你帶來幫助。