ThreadLocal是如何解决多线程的

ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每一个变量的线程提供独立的变量副本，因此每个线程均可以独立地改变本身的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

ThreadLocal类接口很简单，只有4个方法，咱们先来了解一下：

•void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。

•public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。

•public void remove()将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减小内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。须要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，因此显式调用该方法清除线程的局部变量并非必须的操做，但它能够加快内存回收的速度。

•protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，而且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个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副本，Map中元素的键为线程对象，而值对应线程的变量副本。咱们本身就能够提供一个简单的实现版本：

package com.wxp.learn;
public class Test02 {
    //经过匿名内部类覆盖ThreadLocal的initialValue方法，指定初始化
    private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>(){
        public Integer initialValue(){
            return 0;
        } 
    };
    //获取下一个序列值
    public int getNextNum(){
        seqNum.set(seqNum.get()+1);
        return seqNum.get();
    }
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
      Test02 sn =  new Test02();
      //3个线程共享sn，各自产生序列号
      TestClient t1 = new TestClient(sn);
      TestClient t2 = new TestClient(sn);
      TestClient t3 = new TestClient(sn);
      t1.start();t2.start();t3.start();
      //阻塞，使main不退出
      System.in.read();
      }
      private static class TestClient extends Thread{
          private Test02 sn;

        public TestClient(Test02 sn) {
            super();
            this.sn = sn;
        }
         public void run(){
             
             for (int i = 0; i <3; i++) {
                //每一个线程打印出3个序列值
                 System.out.println("thread["+Thread.currentThread().getName()
                         +"]-->sn["+sn.getNextNum()+"]");
            }
         }
      }
}

执行输出内容:

thread[Thread-2]-->sn[1]
thread[Thread-0]-->sn[1]
thread[Thread-1]-->sn[1]
thread[Thread-0]-->sn[2]
thread[Thread-2]-->sn[2]
thread[Thread-0]-->sn[3]
thread[Thread-1]-->sn[2]
thread[Thread-2]-->sn[3]
thread[Thread-1]-->sn[3]

由此咱们会发现每一个线程所产生的序号虽然都共享同一个Test02实例，但它们并无发生相互干扰的状况，而是各自产生独立的序列号，这是由于咱们经过ThreadLocal为每个线程提供了单独的副本。

Thread同步机制的比较

ThreadLocal和线程同步机制相比有什么优点呢？ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。

在同步机制中，经过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的，使用同步机制要求程序慎密地分析何时对变量进行读写，何时须要锁定某个对象，何时释放对象锁等繁杂的问题，程序设计和编写难度相对较大。

而ThreadLocal则从另外一个角度来解决多线程的并发访问。ThreadLocal会为每个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。由于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，能够把不安全的变量封装进ThreadLocal。