Java ThreadLocal的使用場景總結(jié)

更新時間：2021年05月13日 10:17:36 作者：Java中文社群

ThreadLocal原本設(shè)計是為了解決并發(fā)時，線程共享變量的問題，但由于過度設(shè)計，從而導(dǎo)致它的理解難度大和使用成本高等問題。即便如此，ThreadLocal依舊有適合自己的使用場景，比如本文要介紹了這兩種使用場景，除了ThreadLocal之外，還真沒有合適的替代方案。

使用場景1：本地變量

我們以多線程格式化時間為例，來演示 ThreadLocal 的價值和作用，當(dāng)我們在多個線程中格式化時間時，通常會這樣操作。

① 2個線程格式化

當(dāng)有 2 個線程進行時間格式化時，我們可以這樣寫：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創(chuàng)建并啟動線程1
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 得到時間對象
                Date date = new Date(1 * 1000);
                // 執(zhí)行時間格式化
                formatAndPrint(date);
            }
        });
        t1.start();
        // 創(chuàng)建并啟動線程2
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 得到時間對象
                Date date = new Date(2 * 1000);
                // 執(zhí)行時間格式化
                formatAndPrint(date);
            }
        });
        t2.start();
    }

    /**
     * 格式化并打印結(jié)果
     * @param date 時間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 格式化時間對象
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
        // 執(zhí)行格式化
        String result = simpleDateFormat.format(date);
        // 打印最終結(jié)果
        System.out.println("時間：" + result);
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

上面的代碼因為創(chuàng)建的線程數(shù)量并不多，所以我們可以給每個線程創(chuàng)建一個私有對象 SimpleDateFormat 來進行時間格式化。

② 10個線程格式化

當(dāng)線程的數(shù)量從 2 個升級為 10 個時，我們可以使用 for 循環(huán)來創(chuàng)建多個線程執(zhí)行時間格式化，具體實現(xiàn)代碼如下：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int finalI = i;
            // 創(chuàng)建線程
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 得到時間對象
                    Date date = new Date(finalI * 1000);
                    // 執(zhí)行時間格式化
                    formatAndPrint(date);
                }
            });
            // 啟動線程
            thread.start();
        }
    }
    /**
     * 格式化并打印時間
     * @param date 時間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 格式化時間對象
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
        // 執(zhí)行格式化
        String result = simpleDateFormat.format(date);
        // 打印最終結(jié)果
        System.out.println("時間：" + result);
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

從上述結(jié)果可以看出，雖然此時創(chuàng)建的線程數(shù)和 SimpleDateFormat 的數(shù)量不算少，但程序還是可以正常運行的。

③ 1000個線程格式化

然而當(dāng)我們將線程的數(shù)量從 10 個變成 1000 個的時候，我們就不能單純的使用 for 循環(huán)來創(chuàng)建 1000 個線程的方式來解決問題了，因為這樣頻繁的新建和銷毀線程會造成大量的系統(tǒng)開銷和線程過度爭搶 CPU 資源的問題。

所以經(jīng)過一番思考后，我們決定使用線程池來執(zhí)行這 1000 次的任務(wù)，因為線程池可以復(fù)用線程資源，無需頻繁的新建和銷毀線程，也可以通過控制線程池中線程的數(shù)量來避免過多線程所導(dǎo)致的 **CPU** 資源過度爭搶和線程頻繁切換所造成的性能問題，而且我們可以將 SimpleDateFormat 提升為全局變量，從而避免每次執(zhí)行都要新建 SimpleDateFormat 的問題，于是我們寫下了這樣的代碼：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class App {
    // 時間格式化對象
    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創(chuàng)建線程池執(zhí)行任務(wù)
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
                TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int finalI = i;
            // 執(zhí)行任務(wù)
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 得到時間對象
                    Date date = new Date(finalI * 1000);
                    // 執(zhí)行時間格式化
                    formatAndPrint(date);
                }
            });
        }
        // 線程池執(zhí)行完任務(wù)之后關(guān)閉
        threadPool.shutdown();
    }

    /**
     * 格式化并打印時間
     * @param date 時間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 執(zhí)行格式化
        String result = simpleDateFormat.format(date);
        // 打印最終結(jié)果
        System.out.println("時間：" + result);
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

當(dāng)我們懷著無比喜悅的心情去運行程序的時候，卻發(fā)現(xiàn)意外發(fā)生了，這樣寫代碼竟然會出現(xiàn)線程安全的問題。從上述結(jié)果可以看出，程序的打印結(jié)果竟然有重復(fù)內(nèi)容的，正確的情況應(yīng)該是沒有重復(fù)的時間才對。

PS：所謂的線程安全問題是指：在多線程的執(zhí)行中，程序的執(zhí)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不相符的情況。

a) 線程安全問題分析

為了找到問題所在，我們嘗試查看 SimpleDateFormat 中 format 方法的源碼來排查一下問題，format 源碼如下：

private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo,
                                FieldDelegate delegate) {
    // 注意此行代碼
    calendar.setTime(date);

    boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();

    for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {
        int tag = compiledPattern[i] >>> 8;
        int count = compiledPattern[i++] & 0xff;
        if (count == 255) {
            count = compiledPattern[i++] << 16;
            count |= compiledPattern[i++];
        }

        switch (tag) {
            case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:
                toAppendTo.append((char)count);
                break;

            case TAG_QUOTE_CHARS:
                toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);
                i += count;
                break;

            default:
                subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);
                break;
        }
    }
    return toAppendTo;
}

從上述源碼可以看出，在執(zhí)行 SimpleDateFormat.format 方法時，會使用 calendar.setTime 方法將輸入的時間進行轉(zhuǎn)換，那么我們想象一下這樣的場景：

線程 1 執(zhí)行了 calendar.setTime(date) 方法，將用戶輸入的時間轉(zhuǎn)換成了后面格式化時所需要的時間；
線程 1 暫停執(zhí)行，線程 2 得到 CPU 時間片開始執(zhí)行；
線程 2 執(zhí)行了 calendar.setTime(date) 方法，對時間進行了修改；
線程 2 暫停執(zhí)行，線程 1 得出 CPU 時間片繼續(xù)執(zhí)行，因為線程 1 和線程 2 使用的是同一對象，而時間已經(jīng)被線程 2 修改了，所以此時當(dāng)線程 1 繼續(xù)執(zhí)行的時候就會出現(xiàn)線程安全的問題了。

正常的情況下，程序的執(zhí)行是這樣的：

非線程安全的執(zhí)行流程是這樣的：

b) 解決線程安全問題：加鎖

當(dāng)出現(xiàn)線程安全問題時，我們想到的第一解決方案就是加鎖，具體的實現(xiàn)代碼如下：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class App {
    // 時間格式化對象
    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創(chuàng)建線程池執(zhí)行任務(wù)
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
                TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int finalI = i;
            // 執(zhí)行任務(wù)
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 得到時間對象
                    Date date = new Date(finalI * 1000);
                    // 執(zhí)行時間格式化
                    formatAndPrint(date);
                }
            });
        }
        // 線程池執(zhí)行完任務(wù)之后關(guān)閉
        threadPool.shutdown();
    }

    /**
     * 格式化并打印時間
     * @param date 時間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 執(zhí)行格式化
        String result = null;
        // 加鎖
        synchronized (App.class) {
            result = simpleDateFormat.format(date);
        }
        // 打印最終結(jié)果
        System.out.println("時間：" + result);
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

從上述結(jié)果可以看出，使用了 synchronized 加鎖之后程序就可以正常的執(zhí)行了。

加鎖的缺點

加鎖的方式雖然可以解決線程安全的問題，但同時也帶來了新的問題，當(dāng)程序加鎖之后，所有的線程必須排隊執(zhí)行某些業(yè)務(wù)才行，這樣無形中就降低了程序的運行效率了。

有沒有既能解決線程安全問題，又能提高程序的執(zhí)行速度的解決方案呢？

答案是：有的，這個時候 ThreadLocal 就要上場了。

c) 解決線程安全問題：ThreadLocal

1.ThreadLocal 介紹

ThreadLocal 從字面的意思來理解是線程本地變量的意思，也就是說它是線程中的私有變量，每個線程只能使用自己的變量。

以上面線程池格式化時間為例，當(dāng)線程池中有 10 個線程時，SimpleDateFormat 會存入 ThreadLocal 中，它也只會創(chuàng)建 10 個對象，即使要執(zhí)行 1000 次時間格式化任務(wù)，依然只會新建 10 個 SimpleDateFormat 對象，每個線程調(diào)用自己的 ThreadLocal 變量。

2.ThreadLocal 基礎(chǔ)使用

ThreadLocal 常用的核心方法有三個：

set 方法：用于設(shè)置線程獨立變量副本。沒有 set 操作的 ThreadLocal 容易引起臟數(shù)據(jù)。
get 方法：用于獲取線程獨立變量副本。沒有 get 操作的 ThreadLocal 對象沒有意義。
remove 方法：用于移除線程獨立變量副本。沒有 remove 操作容易引起內(nèi)存泄漏。

ThreadLocal 所有方法如下圖所示：

官方說明文檔：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

ThreadLocal 基礎(chǔ)用法如下：

/**
 * @公眾號：Java中文社群
 */
public class ThreadLocalExample {
    // 創(chuàng)建一個 ThreadLocal 對象
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        // 線程執(zhí)行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println(threadName + " 存入值：" + threadName);
                // 在 ThreadLocal 中設(shè)置值
                threadLocal.set(threadName);
                // 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng)建并啟動線程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng)建并啟動線程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線程名稱
     */
    private static void print(String threadName) {
        try {
            // 得到 ThreadLocal 中的值
            String result = threadLocal.get();
            // 打印結(jié)果
            System.out.println(threadName + " 取出值：" + result);
        } finally {
            // 移除 ThreadLocal 中的值（防止內(nèi)存溢出）
            threadLocal.remove();
        }
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

從上述結(jié)果可以看出，每個線程只會讀取到屬于自己的 ThreadLocal 值。

3.ThreadLocal 高級用法

① 初始化：initialValue

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal(){
        @Override
        protected String initialValue() {
            System.out.println("執(zhí)行 initialValue() 方法");
            return "默認值";
        }
    };

    public static void main(String[] args) {
        // 線程執(zhí)行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 執(zhí)行方法，打印線程中數(shù)據(jù)（未設(shè)置值打?。?
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng)建并啟動線程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng)建并啟動線程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線程名稱
     */
    private static void print(String threadName) {
        // 得到 ThreadLocal 中的值
        String result = threadLocal.get();
        // 打印結(jié)果
        System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

當(dāng)使用了 #threadLocal.set 方法之后，initialValue 方法就不會被執(zhí)行了，如下代碼所示：

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal() {
        @Override
        protected String initialValue() {
            System.out.println("執(zhí)行 initialValue() 方法");
            return "默認值";
        }
    };

    public static void main(String[] args) {
        // 線程執(zhí)行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println(threadName + " 存入值：" + threadName);
                // 在 ThreadLocal 中設(shè)置值
                threadLocal.set(threadName);
                // 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng)建并啟動線程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng)建并啟動線程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線程名稱
     */
    private static void print(String threadName) {
        try {
            // 得到 ThreadLocal 中的值
            String result = threadLocal.get();
            // 打印結(jié)果
            System.out.println(threadName + "取出值：" + result);
        } finally {
            // 移除 ThreadLocal 中的值（防止內(nèi)存溢出）
            threadLocal.remove();
        }
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

為什么 set 方法之后，初始化代碼就不執(zhí)行了？
要理解這個問題，需要從 ThreadLocal.get() 方法的源碼中得到答案，因為初始化方法 initialValue 在 ThreadLocal 創(chuàng)建時并不會立即執(zhí)行，而是在調(diào)用了 get 方法只會才會執(zhí)行，測試代碼如下：

import java.util.Date;

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal() {
        @Override
        protected String initialValue() {
            System.out.println("執(zhí)行 initialValue() 方法 " + new Date());
            return "默認值";
        }
    };
    public static void main(String[] args) {
        // 線程執(zhí)行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 得到當(dāng)前線程名稱
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                // 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng)建并啟動線程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng)建并啟動線程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線程名稱
     */
    private static void print(String threadName) {
        System.out.println("進入 print() 方法 " + new Date());
        try {
            // 休眠 1s
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 得到 ThreadLocal 中的值
        String result = threadLocal.get();
        // 打印結(jié)果
        System.out.println(String.format("%s 取得值：%s %s",
                threadName, result, new Date()));
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

從上述打印的時間可以看出：initialValue 方法并不是在 ThreadLocal 創(chuàng)建時執(zhí)行的，而是在調(diào)用 Thread.get 方法時才執(zhí)行的。

接下來來看 Threadlocal.get 源碼的實現(xiàn)：

public T get() {
    // 得到當(dāng)前的線程
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    // 判斷 ThreadLocal 中是否有數(shù)據(jù)
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            // 有 set 值，直接返回數(shù)據(jù)
            return result;
        }
    }
    // 執(zhí)行初始化方法【重點關(guān)注】
    return setInitialValue();
}
private T setInitialValue() {
    // 執(zhí)行初始化方法【重點關(guān)注】
    T value = initialValue();
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
    return value;
}

從上述源碼可以看出，當(dāng) ThreadLocal 中有值時會直接返回值 e.value，只有 Threadlocal 中沒有任何值時才會執(zhí)行初始化方法 initialValue。

注意事項—類型必須保持一致
注意在使用 initialValue 時，返回值的類型要和 ThreadLoca 定義的數(shù)據(jù)類型保持一致，如下圖所示：

如果數(shù)據(jù)不一致就會造成 ClassCaseException 類型轉(zhuǎn)換異常，如下圖所示：

② 初始化2：withInitial

import java.util.function.Supplier;

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal =
            ThreadLocal.withInitial(new Supplier<String>() {
                @Override
                public String get() {
                    System.out.println("執(zhí)行 withInitial() 方法");
                    return "默認值";
                }
            });
    public static void main(String[] args) {
        // 線程執(zhí)行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                // 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng)建并啟動線程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng)建并啟動線程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線程名稱
     */
    private static void print(String threadName) {
        // 得到 ThreadLocal 中的值
        String result = threadLocal.get();
        // 打印結(jié)果
        System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
    }
}

通過上述的代碼發(fā)現(xiàn)，withInitial 方法的使用好和 initialValue 好像沒啥區(qū)別，那為啥還要造出兩個類似的方法呢？客官莫著急，繼續(xù)往下看。

③ 更簡潔的 withInitial 使用
withInitial 方法的優(yōu)勢在于可以更簡單的實現(xiàn)變量初始化，如下代碼所示：

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> "默認值");
    public static void main(String[] args) {
        // 線程執(zhí)行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                // 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng)建并啟動線程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng)建并啟動線程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線程名稱
     */
    private static void print(String threadName) {
        // 得到 ThreadLocal 中的值
        String result = threadLocal.get();
        // 打印結(jié)果
        System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

4.ThreadLocal 版時間格式化

了解了 ThreadLocal 的使用之后，我們回到本文的主題，接下來我們將使用 ThreadLocal 來實現(xiàn) 1000 個時間的格式化，具體實現(xiàn)代碼如下：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MyThreadLocalByDateFormat {
    // 創(chuàng)建 ThreadLocal 并設(shè)置默認值
    private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatThreadLocal =
            ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("mm:ss"));

    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建線程池執(zhí)行任務(wù)
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
                TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
        // 執(zhí)行任務(wù)
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int finalI = i;
            // 執(zhí)行任務(wù)
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 得到時間對象
                    Date date = new Date(finalI * 1000);
                    // 執(zhí)行時間格式化
                    formatAndPrint(date);
                }
            });
        }
        // 線程池執(zhí)行完任務(wù)之后關(guān)閉
        threadPool.shutdown();
        // 線程池執(zhí)行完任務(wù)之后關(guān)閉
        threadPool.shutdown();
    }
    /**
     * 格式化并打印時間
     * @param date 時間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 執(zhí)行格式化
        String result = dateFormatThreadLocal.get().format(date);
        // 打印最終結(jié)果
        System.out.println("時間：" + result);
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：

從上述結(jié)果可以看出，使用 ThreadLocal 也可以解決線程并發(fā)問題，并且避免了代碼加鎖排隊執(zhí)行的問題。

使用場景2：跨類傳遞數(shù)據(jù)

除了上面的使用場景之外，我們還可以使用 **ThreadLocal** 來實現(xiàn)線程中跨類、跨方法的數(shù)據(jù)傳遞。比如登錄用戶的 User 對象信息，我們需要在不同的子系統(tǒng)中多次使用，如果使用傳統(tǒng)的方式，我們需要使用方法傳參和返回值的方式來傳遞 User 對象，然而這樣就無形中造成了類和類之間，甚至是系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的相互耦合了，所以此時我們可以使用 ThreadLocal 來實現(xiàn) User 對象的傳遞。

確定了方案之后，接下來我們來實現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)代碼。我們可以先在主線程中構(gòu)造并初始化一個 User 對象，并將此 User 對象存儲在 ThreadLocal 中，存儲完成之后，我們就可以在同一個線程的其他類中，如倉儲類或訂單類中直接獲取并使用 User 對象了，具體實現(xiàn)代碼如下。

主線程中的業(yè)務(wù)代碼：

public class ThreadLocalByUser {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化用戶信息
        User user = new User("Java");
        // 將 User 對象存儲在 ThreadLocal 中
        UserStorage.setUser(user);
        // 調(diào)用訂單系統(tǒng)
        OrderSystem orderSystem = new OrderSystem();
        // 添加訂單（方法內(nèi)獲取用戶信息）
        orderSystem.add();
        // 調(diào)用倉儲系統(tǒng)
        RepertorySystem repertory = new RepertorySystem();
        // 減庫存（方法內(nèi)獲取用戶信息）
        repertory.decrement();
    }
}

User 實體類：

/**
 * 用戶實體類
 */
class User {
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

ThreadLocal 操作類：

/**
 * 用戶信息存儲類
 */
class UserStorage {
    // 用戶信息
    public static ThreadLocal<User> USER = new ThreadLocal();

    /**
     * 存儲用戶信息
     * @param user 用戶數(shù)據(jù)
     */
    public static void setUser(User user) {
        USER.set(user);
    }
}

訂單類：

/**
 * 訂單類
 */
class OrderSystem {
    /**
     * 訂單添加方法
     */
    public void add() {
        // 得到用戶信息
        User user = UserStorage.USER.get();
        // 業(yè)務(wù)處理代碼（忽略）...
        System.out.println(String.format("訂單系統(tǒng)收到用戶：%s 的請求。",
                user.getName()));
    }
}

倉儲類：

/**
 * 倉儲類
 */
class RepertorySystem {
    /**
     * 減庫存方法
     */
    public void decrement() {
        // 得到用戶信息
        User user = UserStorage.USER.get();
        // 業(yè)務(wù)處理代碼（忽略）...
        System.out.println(String.format("倉儲系統(tǒng)收到用戶：%s 的請求。",
                user.getName()));
    }
}

以上程序的最終執(zhí)行結(jié)果：

從上述結(jié)果可以看出，當(dāng)我們在主線程中先初始化了 User 對象之后，訂單類和倉儲類無需進行任何的參數(shù)傳遞也可以正常獲得 User 對象了，從而實現(xiàn)了一個線程中，跨類和跨方法的數(shù)據(jù)傳遞。

總結(jié)

使用 ThreadLocal 可以創(chuàng)建線程私有變量，所以不會導(dǎo)致線程安全問題，同時使用 ThreadLocal 還可以避免因為引入鎖而造成線程排隊執(zhí)行所帶來的性能消耗；再者使用 ThreadLocal 還可以實現(xiàn)一個線程內(nèi)跨類、跨方法的數(shù)據(jù)傳遞。

以上就是Java ThreadLocal的使用場景總結(jié)的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于Java ThreadLocal的使用場景的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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