多线程 ThreadLocal

要了解ThreadLocal，首先搞清楚ThreadLocal 是什么？是用来解决什么问题的？

ThreadLocal 是线程的局部变量， 是每一个线程所单独持有的，其他线程不能对其进行访问， 通常是类中的 private static 字段，是对该字段初始值的一个拷贝，它们希望将状态与某一个线程（例如，用户 ID 或事务 ID）相关联

我们知道有时候一个对象的变量会被多个线程所访问，这时就会有线程安全问题，当然我们可以使用synchorinized 关键字来为此变量加锁，进行同步处理，从而限制只能有一个线程来使用此变量，但是加锁会大大影响程序执行效率，此外我们还可以使用ThreadLocal来解决对某一个变量的访问冲突问题。

当使用ThreadLocal维护变量的时候 为每一个使用该变量的线程提供一个独立的变量副本，即每个线程内部都会有一个该变量，这样同时多个线程访问该变量并不会彼此相互影响，因此他们使用的都是自己从内存中拷贝过来的变量的副本， 这样就不存在线程安全问题，也不会影响程序的执行性能。

但是要注意，虽然ThreadLocal能够解决上面说的问题，但是由于在每个线程中都创建了副本，所以要考虑它对资源的消耗，比如内存的占用会比不使用ThreadLocal要大。

ThreadLocal 方法使用详解

ThreadLocal 的几个方法： ThreadLocal 可以存储任何类型的变量对象， get返回的是一个Object对象，但是我们可以通过泛型来制定存储对象的类型。

public T get() { } // 用来获取ThreadLocal在当前线程中保存的变量副本
public void set(T value) { } //set()用来设置当前线程中变量的副本
public void remove() { } //remove()用来移除当前线程中变量的副本
protected T initialValue() { } //initialValue()是一个protected方法，一般是用来在使用时进行重写的

Thread 在内部是通过ThreadLocalMap来维护ThreadLocal变量表， 在Thread类中有一个threadLocals 变量，是ThreadLocalMap类型的，它就是为每一个线程来存储自身的ThreadLocal变量的， ThreadLocalMap是ThreadLocal类的一个内部类，这个Map里面的最小的存储单位是一个Entry， 它使用ThreadLocal作为key， 变量作为 value，这是因为在每一个线程里面，可能存在着多个ThreadLocal变量

初始时，在Thread里面，threadLocals为空，当通过ThreadLocal变量调用get()方法或者set()方法，就会对Thread类中的threadLocals进行初始化，并且以当前ThreadLocal变量为键值，以ThreadLocal要保存的副本变量为value，存到threadLocals。 
然后在当前线程里面，如果要使用副本变量，就可以通过get方法在threadLocals里面查找

ThreadLocal是如何为每一个线程创建一个变量副本的，下面举一个例子来看一看。例子来源于 博客http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html

public class ThreadLocalTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final ThreadLocalTest test = new ThreadLocalTest();

        test.set();
        System.out.println(test.getLong());
        System.out.println(test.getString());
        // 在这里新建了一个线程
        Thread thread1 = new Thread() {
            public void run() {
                test.set(); // 当这里调用了set方法，进一步调用了ThreadLocal的set方法是，会将ThreadLocal变量存储到该线程的ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals中，注意的是这个threadLocals变量是Thread线程的一个变量，而不是ThreadLocal类的变量。
                System.out.println(test.getLong());
                System.out.println(test.getString());
            };
        };
        thread1.start();
        thread1.join();

        System.out.println(test.getLong());
        System.out.println(test.getString());
    }

    ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>();
    ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>();

    public void set() {
        longLocal.set(Thread.currentThread().getId());
        stringLocal.set(Thread.currentThread().getName());
    }

    public long getLong() {
        return longLocal.get();
    }

    public String getString() {
        return stringLocal.get();
    }

}

代码的输出结果： 
1 
main 
9 
Thread-0 
1 
main

ThreadLocal 的应用场景

最常见的ThreadLocal使用场景为 
用来解决 数据库连接、Session管理等。

数据库连接：

Class A implements Runnable{
    private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>() {
        public Connection initialValue() {
                return DriverManager.getConnection(DB_URL);
        }
    };

    public static Connection getConnection() {
           return connectionHolder.get();
    }
}

Session管理

private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();

public static Session getSession() throws InfrastructureException {
    Session s = (Session) threadSession.get();
    try {
        if (s == null) {
            s = getSessionFactory().openSession();
            threadSession.set(s);
        }
    } catch (HibernateException ex) {
        throw new InfrastructureException(ex);
    }
    return s;
}