ThreadLocal用法详解和原理

1、用法

ThreadLocal 用于保存某个线程共享变量：对于同一个static ThreadLocal，不一样线程只能从中get，set，remove本身的变量，而不会影响其余线程的变量。

一、ThreadLocal.get: 获取ThreadLocal中当前线程共享变量的值。

二、ThreadLocal.set: 设置ThreadLocal中当前线程共享变量的值。

三、ThreadLocal.remove: 移除ThreadLocal中当前线程共享变量的值。

四、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。

package com.yxq.test; /** * ThreadLocal用法 */ 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(); } } } } }

输出：

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
线程IntegerTask1: 1
线程IntegerTask1: 2
线程IntegerTask1: 3
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

 

 

2、原理

线程共享变量缓存以下： Thread.ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>;

一、Thread: 当前线程，能够经过Thread.currentThread()获取。

二、ThreadLocal：咱们的static ThreadLocal变量。

三、Object: 当前线程共享变量。

咱们调用ThreadLocal.get方法时，其实是从当前线程中获取ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>，而后，根据当前ThreadLocal，获取当前线程共享变量Object。

ThreadLocal.set，ThreadLocal.remove其实是一样的道理。

 

这种存储结构的好处：

一、线程死去的时候，线程共享变量ThreadLocalMap则销毁。

二、ThreadLocalMap<ThreadLocal,Object>键值对数量为ThreadLocal的数量，通常来讲ThreadLocal数量不多，

      相比在ThreadLocal中，用Map<Thread, Object>键值对存储线程共享变量（Thread数量通常来讲比ThreadLocal数量多），性能提升不少。

 

关于ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>弱引用问题：

当线程没有结束，可是ThreadLocal已经被回收，则可能致使线程中存在ThreadLocalMap<null, Object>的键值对，形成内存泄露。

（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，能够清除ThreadLocalMap中key为null的value，可是get，set方法在内存泄露后并不会必然调用，

因此为了防止此类状况的出现，咱们有两种手段。

一、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；

二、JDK建议ThreadLocal定义为private static，这样ThreadLocal的弱引用问题则不存在了。