ThreadLocal 详解

什么是ThreadLocal

根据JDK文档中的解释：ThreadLocal的作用是提供线程内的局部变量，这种变量在多线程环境下访问时能够保证各个线程里变量的独立性。

从这里可以看出，引入ThreadLocal的初衷是为了提供线程内的局部变量

ThreadLocal 不是一个线程，而是一个线程的本地化对象。当某个变量在使用 ThreadLocal 进行维护时，ThreadLocal 为使用该变量的每个线程分配了一个独立的变量副本。

每个线程可以自行操作自己对应的变量副本，而不会影响其他线程的变量副本。

API 方法

ThreadLocal 的 API 提供了如下的 4 个方法。

1）protected T initialValue()

返回当前线程的局部变量副本的变量初始值。

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2）T get()

返回当前线程的局部变量副本的变量值，如果此变量副本不存在，则通过 initialValue() 方法创建此副本并返回初始值。

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3）void set(T value)

设置当前线程的局部变量副本的变量值为指定值。

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4）void remove()

删除当前线程的局部变量副本的变量值。

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在实际使用中，我们一般都要重写 initialValue() 方法，设置一个特定的初始值。

关于initialValue的初始化。本人尝试了多种方式：

 //new ThreadLocal方式：不推荐
        final ThreadLocal<String> commandThreads = new ThreadLocal<String>() {
            @Override
            protected String initialValue() {
                return "execute :"+System.currentTimeMillis();
            }
        };
        System.out.println(commandThreads.get());

　　

 //withInitial方式：
        ThreadLocal<String> commandThreadnew =
//             ThreadLocal.withInitial(()-> "execute :"+System.currentTimeMillis());
                ThreadLocal.withInitial(()->new String("execute :"+System.currentTimeMillis()));
        System.out.println(commandThreadnew.get());

　　

 //(new Supplier<String>(){}方式 推荐
        ThreadLocal<String> commandThreadnew1 =
                ThreadLocal.withInitial(new Supplier<String>() {
                    @Override
                    public String get() {
                        return  "execute :"+System.currentTimeMillis();
                    }
                });

        System.out.println(  commandThreadnew1.get());

　　

以下是关于ThreadLocal 解决多线程变量共享问题：

存在争议点:

ThreadLocal到底能不能解决共享对象的多线程访问问题？

package com.wuxianjiezh.demo.threadpool;

public class MainTest {

    public static void main(String[] args) {
        Bank bank = new Bank();
        Thread xMThread = new Thread(() -> bank.deposit(200), "小明");
        Thread xGThread = new Thread(() -> bank.deposit(200), "小刚");
        Thread xHThread = new Thread(() -> bank.deposit(200), "小红");
        xMThread.start();
        xGThread.start();
        xHThread.start();
    }
}

class Bank {

    private int money = 1000;

    public void deposit(int money) {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(threadName + "--当前账户余额为：" + this.money);
        this.money += money;
        System.out.println(threadName + "--存入 " + money + " 后账户余额为：" + this.money);
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　运行结果：存在多线程输出结果混乱

小明--当前账户余额为：1000
小红--当前账户余额为：1000
小红--存入 200 后账户余额为：1400
小刚--当前账户余额为：1000
小刚--存入 200 后账户余额为：1600
小明--存入 200 后账户余额为：1200

　　

使用 ThreadLocal 保存对象的局部变量。

public class MainTest {

    public static void main(String[] args) {
        Bank bank = new Bank();
        Thread xMThread = new Thread(() -> bank.deposit(200), "小明");
        Thread xGThread = new Thread(() -> bank.deposit(200), "小刚");
        Thread xHThread = new Thread(() -> bank.deposit(200), "小红");
        xMThread.start();
        xGThread.start();
        xHThread.start();
    }
}

class Bank {

    // 初始化账户余额为 100
    ThreadLocal<Integer> account = ThreadLocal.withInitial(new Supplier<Integer>() {
        @Override
        public Integer get() {
            return 1000;
        }
    });

    public void deposit(int money) {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(threadName + "--当前账户余额为：" + account.get());
        account.set(account.get() + money);
        System.out.println(threadName + "--存入 " + money + " 后账户余额为：" + account.get());
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　运行结果为：

小明--当前账户余额为：1000
小红--当前账户余额为：1000
小红--存入 200 后账户余额为：1200
小刚--当前账户余额为：1000
小刚--存入 200 后账户余额为：1200
小明--存入 200 后账户余额为：1200
可以看到，我们要的效果达到了。各线程间同时操作自己的变量，相互间没有影响。

　　

ThreadLocal 与 Thread 同步机制的比较

• 同步机制采用了以时间换空间方式，通过对象锁保证在同一个时间，对于同一个实例对象，只有一个线程访问。

• ThreadLocal 采用以空间换时间方式，为每一个线程都提供一份变量，各线程间同时访问互不影响。

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