ThreadLocal用法详解和原理

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。

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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/

转载:https://www.cnblogs.com/coshaho/p/5127135.html

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转载自www.cnblogs.com/ynyhl/p/9365021.html
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