ThreadLocal小记

API:

public class ThreadLocal<T>

      extends
      Object
     

该类提供了线程局部 (thread-local) 变量。

这些变量不同于它们的普通相应物。由于訪问某个变量（通过其 get 或 set 方法）的每一个线程都有自己的局部变量，它独立于变量的初始化副本。ThreadLocal 实例一般是类中的 private static 字段，它们希望将状态与某一个线程（比如，用户 ID 或事务 ID）相关联。

每一个线程都保持对其线程局部变量副本的隐式引用，仅仅要线程是活动的而且 ThreadLocal 实例是可訪问的。在线程消失之后。其线程局部实例的全部副本都会被垃圾回收（除非存在对这些副本的其它引用）。

Method:

initialValue

protected T initialValue()

返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”。

线程第一次使用 get() 方法訪问变量时将调用此方法，但假设线程之前调用了
set(T) 方法。则不会对该线程再调用 initialValue 方法。

通常，此方法对每一个线程最多调用一次。但假设在调用get() 后又调用了
remove()，则可能再次调用此方法。

该实现返回 null；假设程序猿希望线程局部变量具有 null 以外的值。则必须为 ThreadLocal 创建子类。并重写此方法。通常将使用匿名内部类完毕此操作。

返回：

返回此线程局部变量的初始值

---

get

public T get()

返回此线程局部变量的当前线程副本中的值。假设变量没实用于当前线程的值，则先将其初始化为调用 initialValue() 方法返回的值。

返回：

此线程局部变量的当前线程的值

---

set

public void set(T value)

将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。大部分子类不须要重写此方法，它们仅仅依靠 initialValue() 方法来设置线程局部变量的值。

參数：

value - 存储在此线程局部变量的当前线程副本中的值。

---

remove

public void remove()

移除此线程局部变量当前线程的值。

假设此线程局部变量随后被当前线程 读取，且这期间当前线程没有 设置其值。则将调用其 initialValue() 方法又一次初始化其值。

这将导致在当前线程多次调用
initialValue 方法。

例1：

package com.example;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SafeTask implements Runnable{
	private static ThreadLocal<Date> startDate= new ThreadLocal<Date>() {
	    protected Date initialValue(){
	      return new Date();
	    }
	  };

	@Override
	public void run() {

	    System.out.printf("Starting Thread: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
	    try {
	      TimeUnit.SECONDS.sleep( (int)Math.rint(Math.random()*10));
	    } catch (InterruptedException e) {
	      e.printStackTrace();
	    }
	    System.out.printf("Thread Finished: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());

	}

	public static void main(String[] args) {
		SafeTask task=new SafeTask();
	    for (int i=0; i<3; i++){
	      Thread thread=new Thread(task);
	      thread.start();
	      try {
	        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
	      } catch (InterruptedException e) {
	        e.printStackTrace();
	      }
	    }
	  }

}

执行结果：

Starting Thread: 15 : Mon Nov 17 13:36:33 CST 2014
Starting Thread: 17 : Mon Nov 17 13:36:35 CST 2014
Thread Finished: 17 : Mon Nov 17 13:36:35 CST 2014
Starting Thread: 18 : Mon Nov 17 13:36:37 CST 2014
Thread Finished: 15 : Mon Nov 17 13:36:33 CST 2014
Thread Finished: 18 : Mon Nov 17 13:36:37 CST 2014

从结果，能够看到，三个线程各自存储和訪问各自维护的startDate局部变量。

解析：

ThreadLocal有一个内部静态类ThreadLocalMap来管理线程中的变量。能够简单的将其理解成一个Map。

而Map中存放的指的方式是：用当前的线程来做为KEY。线程相应的变量值作为VALUE。

当某一线程要获取当前变量的值时，就使用ThreadLocal.get()方法。通过线程自身作为KEY，去ThreadLocalMap中查找相应的值。

这样就能够解释“每一个线程都保持对其线程局部变量副本的隐式引用”。

而为了使每一个线程都能够使用该变量的副本使用，“ThreadLocal 实例一般是类中的 private static 字段”。

为了更好的理解ThreadLocal这样的机制，请看以下的样例。

例2：

package com.example;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SafeTask implements Runnable{

	private static ThreadLocal<Date> startDate = new ThreadLocal<Date>();

	@Override
	public void run() {
	    startDate = new ThreadLocal<Date>();
	    startDate.set(new Date());
	    System.out.printf("Thread: %s new startDate.\n", Thread.currentThread().getId());
	    System.out.printf("Starting Thread: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
	    try {
	      TimeUnit.SECONDS.sleep( (int)Math.rint(Math.random()*10));
	    } catch (InterruptedException e) {
	      e.printStackTrace();
	    }
	    System.out.printf("Thread Finished: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());

	}

	public static void main(String[] args) {
		SafeTask task=new SafeTask();
	    for (int i=0; i<3; i++){
	      Thread thread=new Thread(task);
	      thread.start();
	      try {
	        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
	      } catch (InterruptedException e) {
	        e.printStackTrace();
	      }
	    }
	  }

}

运行结果：

Thread: 15 new startDate.
Starting Thread: 15 : Mon Nov 17 13:55:16 CST 2014
Thread: 17 new startDate.
Starting Thread: 17 : Mon Nov 17 13:55:18 CST 2014
Thread Finished: 15 : null
Thread Finished: 17 : Mon Nov 17 13:55:18 CST 2014
Thread: 18 new startDate.
Starting Thread: 18 : Mon Nov 17 13:55:20 CST 2014
Thread Finished: 18 : Mon Nov 17 13:55:20 CST 2014

为什么例2的结果中会出现null呢？

原因就在于，代码在线程中又一次创建来ThreadLocal

startDate = new ThreadLocal<Date>();

这样做，就导致了startDate指向了新的ThreadLocal对象。那么之前存放在当中的副本就丢失了，所以才会出现null的情况。

通过以上的样例，我们就能理解为什么ThreadLocal 实例一般是类中的 private static 字段。

我们须要明确。每一个线程中变量的副本，是通过线程的KEY和变量的VALUE存放在ThreadLocalMap中，而不是说。为每一个线程建立ThreadLocal。

就类而言，他实际仅仅维护和管理着一个ThreadLocal。

PS：代码部分截取来自《Java 7 Concurrency Cookbook》