Java并發(fā)編程之threadLocal

更新時間：2021年09月29日 08:51:59 作者：黑夜中的小迷途

ThreadLocal是JDK包提供的，它提供了線程本地變量，也就是說如果創(chuàng)建了一個ThreadLocal變量，需要的朋友可以參考一下喲

1、ThreadLocal介紹

多個線程訪問同一個共享變量時特別容易出現(xiàn)并發(fā)問題，特別是多線程需要對共享變量進行寫入時。為了保證線程安全，一般使用者在訪問共享變量的時候需要進行適當?shù)耐?，如圖

同步的一般措施是加鎖，這就需要使用者對鎖有一定的了解，這顯然加重了使用者的負擔，那么有沒有一種方法可以做到，當創(chuàng)建一個變量后，每個線程對其進行訪問的時候訪問的是自己線程的變量呢？其實ThreadLocal就可以做到。

ThreadLocal是JDK包提供的，它提供了線程本地變量，也就是說如果創(chuàng)建了一個ThreadLocal變量，那么訪問這個變量的每一個線程都會有這個變量的一個本地副本。當多線程操作這個變量的時候，實際操作的就是自己本地內存的里面的里面的變量，從而避免了線程安全問題。創(chuàng)建一個ThreadLocal變量后，每一個線程都會復制一個變量到自己的本地內存。

2、ThreadLocal使用實例

package com.heiye.learn1;

public class ThreadLocalTest {
    //print方法
    static void print(String threadName) {
        //打印當前線程本地內存中LocalVariable變量的值
        System.out.println(threadName + ":" + localVariable.get());
        //清除當前線程本地內存中的localVariable變量值
        //localVariable.remove();
    }

    //創(chuàng)建ThreadLocal變量
    static ThreadLocal<String> localVariable = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建線程threadOne
        Thread threadOne = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //設置線程one變量localVariable值
                localVariable.set("threadOne local Variable");
                //調用打印函數(shù)
                print("threadOne");
                //打印本地變量值
                System.out.println("threadOne remove after" + ":" + localVariable.get());
            }
        });
        //創(chuàng)建線程threadTwo
        Thread threadTwo = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //設置線程two變量localVariable值
                localVariable.set("threadTwo local Variable");
                //調用打印函數(shù)
                print("threadTwo");
                //打印本地變量值
                System.out.println("threadTwo remove after" + ":" + localVariable.get());
            }
        });

        threadOne.start();
        threadTwo.start();
    }
}

線程one首先通過set()方法為threadLocal變量設置了一個值，這其實設置的就是線程one本地內存中對于threadLocal變量的一個副本。這個副本是線程two訪問不了的。

如果清除當前線程本地內存中的localVariable變量值，也就是執(zhí)行localVariable.remove() ;則：

3、ThreadLocal實現(xiàn)原理

首先查看一下ThreadLocal類圖結構

由該圖可知，Thread類有一個ThreadLocals和inheritableThreadLocals，它們都是ThreadLocalMap類型的變量，而ThreadLocalMap是一個定制化的HashMap。在默認的情況下，每個線程中的兩個變量都為null，只有當?shù)谝粋€線程調用ThreadLocal的set或者get方法時才會創(chuàng)建它們，其實每個線程得到本地變量不是存放在ThreadLocal實例里面，而是存放在具體的線程內存空間里。ThreadLocal就是一個工具殼，它通過set方法把value值存放在調用線程的threadlocals里面并存放起來，當調用線程調用它的get()方法的時候，再從當前線程的threadLocals變量里面將其拿出來使用。

分析set，get，remove邏輯

 //set
 public void set(T value) {
        //獲取當前線程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //將當前線程作為key,到ThreadLocalMap取查找對應的線程變量
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        //如果找到，則設置
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else //第一次調用就創(chuàng)建當前線程所在的hashmap
            createMap(t, value);
    }

 //get
 public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

 //remove
 public void remove() {
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
             m.remove(this);
     }

在每一個線程內都有一個名為threadLocals的成員變量，該變量的類型為HashMap,其中的key為我們定義的threadLocal變量的this引用，value為我們使用set方法設置的值。每個線程的本地變量存放在自己的內存變量ThreadLocals中，如果當前線程一直不消亡，那么這些本地變量會一直存在，所有可能造成內存溢出。

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