ThreadLocal用法详解和原理

  categories:资料  author:

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。

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();
}
}
}

}
}

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/



快乐成长 每天进步一点点      京ICP备18032580号-1