java类ThreadLocal的理解

ThreadLocal是什么 

    ThreadLocal是什么呢？其实ThreadLocal并不是是一个线程的本地实现版本，它并非一个Thread，而是thread local variable（线程局部变量）。也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适。线程局部变量（ThreadLocal）其实的功用很是简单，就是为每个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本，是每个线程均可以独立地改变本身的副本，而不会和其它线程的副本冲突。从线程的角度看，就好像每个线程都彻底拥有该变量。线程局部变量并非Java的新发明，在其它的一些语言编译器实现（如IBM XL FORTRAN）中，它在语言的层次提供了直接的支持。由于Java中没有提供在语言层次的直接支持，而是提供了一个ThreadLocal的类来提供支持，因此，在Java中编写线程局部变量的代码相对比较笨拙，这也许是线程局部变量没有在Java中获得很好的普及的一个缘由吧。 


ThreadLocal的设计 

首先看看ThreadLocal的接口： 

Object get() ; // 返回当前线程的线程局部变量副本
protected  Object initialValue(); // 返回该线程局部变量的当前线程的初始值
void set(Object value); // 设置当前线程的线程局部变量副本的值

ThreadLocal有3个方法，其中值得注意的是initialValue()，该方法是一个protected的方法，显然是为了子类重写而特地实现的。该方法返回当前线程在该线程局部变量的初始值，这个方法是一个延迟调用方法，在一个线程第1次调用get()或者set(Object)时才执行，而且仅执行1次。ThreadLocal中的确实实现直接返回一个null： 

protected Object initialValue() {
    return null;
}

    ThreadLocal是如何作到为每个线程维护变量的副本的呢？其实实现的思路很简单，在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每个线程的变量的副本。好比下面的示例实现： 

public class ThreadLocal {
  private Map values = Collections.synchronizedMap(new HashMap());

  public Object get() {
    Thread curThread = Thread.currentThread();
    Object o = values.get(curThread);
    if (o == null && !values.containsKey(curThread)) {
      o = initialValue();
      values.put(curThread, o);
    }
    return o;
  }

  public void set(Object newValue) {
    values.put(Thread.currentThread(), newValue);
  }

  public Object initialValue() {
    return null;
  }
}

固然，这并非一个工业强度的实现，但JDK中的ThreadLocal的实现整体思路也相似于此。 


ThreadLocal的使用 

若是但愿线程局部变量初始化其它值，那么须要本身实现ThreadLocal的子类并重写该方法，一般使用一个内部匿名类对ThreadLocal进行子类化，好比下面的例子，SerialNum类为每个类分配一个序号： 

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();
     }
 }

SerialNum类的使用将很是地简单，由于get()方法是static的，因此在须要获取当前线程的序号时，简单地调用： 

int serial = SerialNum.get();

便可。  在线程是活动的而且ThreadLocal对象是可访问的时，该线程就持有一个到该线程局部变量副本的隐含引用，当该线程运行结束后，该线程拥有的因此线程局部变量的副本都将失效，并等待垃圾收集器收集。  ThreadLocal与其它同步机制的比较      ThreadLocal和其它同步机制相比有什么优点呢？ThreadLocal和其它全部的同步机制都是为了解决多线程中的对同一变量的访问冲突，在普通的同步机制中，是经过对象加锁来实现多个线程对同一变量的安全访问的。这时该变量是多个线程共享的，使用这种同步机制须要很细致地分析在何时对变量进行读写，何时须要锁定某个对象，何时释放该对象的锁等等不少。全部这些都是由于多个线程共享了资源形成的。ThreadLocal就从另外一个角度来解决多线程的并发访问，ThreadLocal会为每个线程维护一个和该线程绑定的变量的副本，从而隔离了多个线程的数据，每个线程都拥有本身的变量副本，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，能够把不安全的整个变量封装进ThreadLocal，或者把该对象的特定于线程的状态封装进ThreadLocal。      因为ThreadLocal中能够持有任何类型的对象，因此使用ThreadLocal get当前线程的值是须要进行强制类型转换。但随着新的Java版本（1.5）将模版的引入，新的支持模版参数的ThreadLocal<T>类将从中受益。也能够减小强制类型转换，并将一些错误检查提早到了编译期，将必定程度地简化ThreadLocal的使用。  总结      固然ThreadLocal并不能替代同步机制，二者面向的问题领域不一样。同步机制是为了同步多个线程对相同资源的并发访问，是为了多个线程之间进行通讯的有效方式；而ThreadLocal是隔离多个线程的数据共享，从根本上就不在多个线程之间共享资源（变量），这样固然不须要对多个线程进行同步了。因此，若是你须要进行多个线程之间进行通讯，则使用同步机制；若是须要隔离多个线程之间的共享冲突，可使用ThreadLocal，这将极大地简化你的程序，使程序更加易读、简洁。  为何转载它呢？  我看了好多，其余的都是重复的，并且基本上都是说的ThreadLoacal的内部实现，我以为这篇比较好，讲了其与同步的区别：  我的认为就是ThreadLocal是让不一样的线程同时（能够说同时，虽然其实是不能彻底同时进行的）访问的是不一样的变量，而同步是让不一样的线程在不一样的时间内反问一样的变量。