ThreadLocal用法詳解和原理

一、用法

ThreadLocal用於保存某個線程共享變量:對於同一個static ThreadLocal,不同線程只能從中get,set,remove自己的變量,而不會影響其他線程的變量。

1、ThreadLocal.get: 獲取ThreadLocal中當前線程共享變量的值。

2、ThreadLocal.set: 設置ThreadLocal中當前線程共享變量的值。

3、ThreadLocal.remove: 移除ThreadLocal中當前線程共享變量的值。

4、ThreadLocal.initialValue: ThreadLocal沒有被當前線程賦值時或當前線程剛調用remove方法後調用get方法,返回此方法值。


ThreadLocal用法詳解和原理


<code>package com.coshaho.reflect;

/**
* ThreadLocal用法
* @author coshaho
*
*/
public class MyThreadLocal
{
private static final ThreadLocal<object> threadLocal = new ThreadLocal<object>(){
/**
* ThreadLocal沒有被當前線程賦值時或當前線程剛調用remove方法後調用get方法,返回此方法值
*/
@Override
protected Object initialValue()
{
System.out.println("調用get方法時,當前線程共享變量沒有設置,調用initialValue獲取默認值!");
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方法獲取線程變量
if(null == MyThreadLocal.threadLocal.get())
{
// ThreadLocal.et方法設置線程變量
MyThreadLocal.threadLocal.set(0);
System.out.println("線程" + name + ": 0");
}
else
{
int num = (Integer)MyThreadLocal.threadLocal.get();
MyThreadLocal.threadLocal.set(num + 1);
System.out.println("線程" + 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("線程" + name + ": a");
}
else
{
String str = (String)MyThreadLocal.threadLocal.get();
MyThreadLocal.threadLocal.set(str + "a");
System.out.println("線程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get());
}
try
{
Thread.sleep(800);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}

}
}
/<object>/<object>/<code>

運行結果如下:

<code>調用get方法時,當前線程共享變量沒有設置,調用initialValue獲取默認值!
線程IntegerTask1: 0
調用get方法時,當前線程共享變量沒有設置,調用initialValue獲取默認值!
線程IntegerTask2: 0
調用get方法時,當前線程共享變量沒有設置,調用initialValue獲取默認值!
調用get方法時,當前線程共享變量沒有設置,調用initialValue獲取默認值!
線程StringTask1: a
線程StringTask2: a

線程StringTask1: aa
線程StringTask2: aa
線程IntegerTask1: 1
線程IntegerTask2: 1
線程StringTask1: aaa
線程StringTask2: aaa
線程IntegerTask2: 2
線程IntegerTask1: 2
線程StringTask2: aaaa
線程StringTask1: aaaa
線程IntegerTask2: 3
線程IntegerTask1: 3
線程StringTask1: aaaaa
線程StringTask2: aaaaa
調用get方法時,當前線程共享變量沒有設置,調用initialValue獲取默認值!
線程IntegerTask2: 0
調用get方法時,當前線程共享變量沒有設置,調用initialValue獲取默認值!
線程IntegerTask1: 0/<code>

二、原理

線程共享變量緩存如下:

Thread.ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>;

1、Thread: 當前線程,可以通過Thread.currentThread()獲取。

2、ThreadLocal:我們的static ThreadLocal變量。

3、Object: 當前線程共享變量。

我們調用ThreadLocal.get方法時,實際上是從當前線程中獲取ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>,然後根據當前ThreadLocal獲取當前線程共享變量Object。

ThreadLocal.set,ThreadLocal.remove實際上是同樣的道理。

這種存儲結構的好處:

1、線程死去的時候,線程共享變量ThreadLocalMap則銷燬。

2、ThreadLocalMap<threadlocal>鍵值對數量為ThreadLocal的數量,一般來說ThreadLocal數量很少,相比在ThreadLocal中用Map<thread>鍵值對存儲線程共享變量(Thread數量一般來說比ThreadLocal數量多),性能提高很多。/<thread>/<threadlocal>

關於ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>弱引用問題:

當線程沒有結束,但是ThreadLocal已經被回收,則可能導致線程中存在ThreadLocalMap<null, Object>的鍵值對,造成內存洩露。(ThreadLocal被回收,ThreadLocal關聯的線程共享變量還存在)。

雖然ThreadLocal的get,set方法可以清除ThreadLocalMap中key為null的value,但是get,set方法在內存洩露後並不會必然調用,所以為了防止此類情況的出現,我們有兩種手段。

1、使用完線程共享變量後,顯示調用ThreadLocalMap.remove方法清除線程共享變量;

2、JDK建議ThreadLocal定義為private static,這樣ThreadLocal的弱引用問題則不存在了。

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