hreadLocal是什么呢?
ThreadLocal(线程变量副本)
Synchronized实现内存共享,ThreadLocal为每个线程维护一个本地变量。
采用空间换时间,它用于线程间的数据隔离,为每一个使用该变量的线程提供一个副本,每个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会和其他线程的副本冲突。
ThreadLocal类中维护一个Map,用于存储每一个线程的变量副本,Map中元素的键为线程对象,而值为对应线程的变量副本。
ThreadLocal在Spring中发挥着巨大的作用,在管理Request作用域中的Bean、事务管理、任务调度、AOP等模块都出现了它的身影。
Spring中绝大部分Bean都可以声明成Singleton作用域,采用ThreadLocal进行封装,因此有状态的Bean就能够以singleton的方式在多线程中正常工作了。
ThreadLocal并不是一个Thread,而是threadlocalvariable线程局部变量,
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java中较为特殊的线程
绑定机制,是每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会和其他线程的副本冲突。
通过ThreadLocal存取的数据,总是与当前线程相关,也就是说,JVM为每个运行的线程,绑定了
私有的本地实例存取空间,从而为多线程环境常出现的并发访问问题提供了一种隔离机制。
那我们会问,ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本呢?
在ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程的变量的副本。
总体说来,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。
二,API说明
/**
* Creates a thread local variable.
* @see #withInitial(java.util.function.Supplier)
*/
public ThreadLocal() {
}
创建一个线程本地变量
/**
* Returns the value in the current thread's copy of this
* thread-local variable. If the variable has no value for the
* current thread, it is first initialized to the value returned
* by an invocation of the {@link #initialValue} method.
*
* @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")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
返回此线程局部变量的当前线程副本中的值,如果这是线程第一次调用该方法,则创建并初始化此副本
/**
* Returns the current thread's "initial value" for this
* thread-local variable. This method will be invoked the first
* time a thread accesses the variable with the {@link #get}
* method, unless the thread previously invoked the {@link #set}
* method, in which case the {@code initialValue} method will not
* be invoked for the thread. Normally, this method is invoked at
* most once per thread, but it may be invoked again in case of
* subsequent invocations of {@link #remove} followed by {@link #get}.
*
* <p>This implementation simply returns {@code null}; if the
* programmer desires thread-local variables to have an initial
* value other than {@code null}, {@code ThreadLocal} must be
* subclassed, and this method overridden. Typically, an
* anonymous inner class will be used.
*
* @return the initial value for this thread-local
*/
protected T initialValue() {
return null;
}
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()方法访问变量时,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。
若该实现只返回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 的典型实现将调用一个适当的构造方法,并返回新构造的对象。
/**
* Removes the current thread's value for this thread-local
* variable. If this thread-local variable is subsequently
* {@linkplain #get read} by the current thread, its value will be
* reinitialized by invoking its {@link #initialValue} method,
* unless its value is {@linkplain #set set} by the current thread
* in the interim. This may result in multiple invocations of the
* {@code initialValue} method in the current thread.
*
* @since 1.5
*/
public void remove() {
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
if (m != null)
m.remove(this);
}
移除此线程局部变量的值。这可能有助于减少线程局部变量的存储需求。如果再次访问此线程局部变量,那么在默认情况下它 将拥有其 initialValue。
/**
* Sets the current thread's copy of this thread-local variable
* to the specified value. Most subclasses will have no need to
* override this method, relying solely on the {@link #initialValue}
* method to set the values of thread-locals.
*
* @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);
}
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。
在程序中一般都重写initialValue方法,以给定一个特定的初始值
三、典型实例
package com.xiaoqiang.customermgr;
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
final ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<String>();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " begin start");
new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("my name is good ..." );
threadLocal.set(Thread.currentThread().getName());
System.out.println(threadLocal.get());
}
}.start();
new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("my name is bad ..." );
threadLocal.set(Thread.currentThread().getName());
System.out.println(threadLocal.get());
}
}.start();
}
}
每一个线程都有属于自己本地线程变量、
四、总结
ThreadLocal使用场合主要解决多线程中数据数据因并发产生不一致问题。ThreadLocal为每个线程的中并发访问的数据提供一个副本,通过访问副本来运行业务,这样的结果是耗费了内存,单大大减少了线程同步所带来性能消耗,也减少了线程并发控制的复杂度。
ThreadLocal不能使用原子类型,只能使用Object类型。ThreadLocal的使用比synchronized要简单得多。
ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。synchronized是利用锁的机制,使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本,使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象,这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反,它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。
Synchronized用于线程间的数据共享,而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。
当然ThreadLocal并不能替代synchronized,它们处理不同的问题域。Synchronized用于实现同步机制,比ThreadLocal更加复杂。