用ThreadLocal为线程生成唯一标识及实现原理

1、在多线程编程中，有时候需要自动为每个启动的线程生成一个唯一标识，这个时候，通过一个ThreadLocal变量来保存每个线程的标识是最有效、最方便的方式了。

2、ThreadLocal 实例通常是类中的私有静态字段

3、在构建ThreadLocal的时候，通过覆盖子类的方法来改写序号。从而达到为每个线程生成序号的目的。

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 一个多线程对象，其中有个私有变量SerialNum，用来保存该对象线程的序号
 * @author yinchuan.chen
 *
 */
class MultiThreadObject extends Thread {
    //线程序号变量
    private SerialNum  serialNum; 

    public MultiThreadObject(SerialNum  serialNum) {
        //初始化线程序号保存变量
        this.serialNum = serialNum;
    } 

    /**
     * 一个示意性的多线程业务方法
     */
    public void run() {
        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "的序号为" + serialNum.getNextNum());
    }
}

/**
 * 一个示意性的ThreadLocal实现，与JDK中ThreadLocal的API对等
 * @author yinchuan.chen
 *
 */
class SimpleThreadLocal {
    //一个线程Map，用来存放线程和其对应的变量副本
    private Map threadMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap()); 

    public void set(Object object) {
        threadMap.put(Thread.currentThread(), object);
    } 

    public Object get() {
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        Object obj = threadMap.get(currentThread);
        if (obj == null && !threadMap.containsKey(currentThread)) {
            obj = initialValue();
            threadMap.put(currentThread, obj);
        }
        return obj;
    } 

    public void remove() {
        threadMap.remove(Thread.currentThread());
    } 

    protected Object initialValue() {
        return null;
    }
}

/**
 * 线程序号标识生成工具
 * @author yinchuan.chen
 *
 */
class SerialNum {
    //类级别的线程编号变量,指向下一个线程的序号
    private static Integer nextNum = 0;
    //定义一个ThreadLocal变量，存放的是Integer类型的线程序号
//    private static ThreadLocal<Integer> threadNo = new ThreadLocal<Integer>() {
    private static SimpleThreadLocal threadNo = new SimpleThreadLocal() {
        //通过匿名内部类的方式定义ThreadLocal的子类，覆盖initialValue()方法
        public synchronized Integer initialValue() {
            return nextNum++;
        }
    }; 

    /**
     * 获取线程序号
     *
     * @return 线程序号
     */
    public int getNextNum() {
        return (Integer)threadNo.get();
    }
}

public class TestTreadLocal {
    public static void main(String[] args) {
        SerialNum serialNum = new SerialNum();
        MultiThreadObject m1 = new MultiThreadObject(serialNum);
        MultiThreadObject m2 = new MultiThreadObject(serialNum);
        MultiThreadObject m3 = new MultiThreadObject(serialNum);
        MultiThreadObject m4 = new MultiThreadObject(serialNum); 

        m1.start();
        m2.start();
        m3.start();
        m4.start(); 

        //下面的test方法是在主线程中，当前线程是
        testMainThread();
    } 

    public static void testMainThread(){
        SerialNum serialNum = new SerialNum();
        System.out.println("主线程的序号为"+serialNum.getNextNum());
        SerialNum serialNum2 = new SerialNum();
        System.out.println("主线程的序号为"+serialNum2.getNextNum());
    }
}