一、ThreadLocal概述
學習JDK中的類,首先看下JDK API對此類的描述,描述如下:
JDK API 寫道
該類提供了線程局部 (thread-local) 變量。這些變量不同于它們的普通對應物,因為訪問某個變量(通過其 get 或 set 方法)的每個線程都有自己的局部變量,它獨立于變量的初始化副本。ThreadLocal 實例通常是類中的 private static 字段,它們希望將狀態與某一個線程(例如,用戶 ID 或事務 ID)相關聯。
API表達了下面幾種觀點:
1、ThreadLocal不是線程,是線程的一個變量,你可以先簡單理解為線程類的屬性變量。
2、ThreadLocal 在類中通常定義為靜態類變量。
3、每個線程有自己的一個ThreadLocal,它是變量的一個‘拷貝’,修改它不影響其他線程。
既然定義為類變量,為何為每個線程維護一個副本(姑且成為‘拷貝’容易理解),讓每個線程獨立訪問?多線程編程的經驗告訴我們,對于線程共享資源(你可以理解為屬性),資源是否被所有線程共享,也就是說這個資源被一個線程修改是否影響另一個線程的運行,如果影響我們需要使用synchronized同步,讓線程順序訪問。
ThreadLocal適用于資源共享但不需要維護狀態的情況,也就是一個線程對資源的修改,不影響另一個線程的運行;這種設計是‘空間換時間’,synchronized順序執行是‘時間換取空間’。
二、ThreadLocal方法介紹
T |
get()
返回此線程局部變量的當前線程副本中的值。 |
protected T |
initialValue()
返回此線程局部變量的當前線程的“初始值”。 |
void |
remove()
移除此線程局部變量當前線程的值。 |
void |
set(T value)
將此線程局部變量的當前線程副本中的值設置為指定值。 |
三、深入源碼
ThreadLocal有一個ThreadLocalMap靜態內部類,你可以簡單理解為一個MAP,這個‘Map’為每個線程復制一個變量的‘拷貝’存儲其中。
當線程調用ThreadLocal.get()方法獲取變量時,首先獲取當前線程引用,以此為key去獲取響應的ThreadLocalMap,如果此‘Map’不存在則初始化一個,否則返回其中的變量,代碼如下:
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null)
return (T)e.value;
}
return setInitialValue();
}
調用get方法如果此Map不存在首先初始化,創建此map,將線程為key,初始化的vlaue存入其中,注意此處的initialValue,我們可以覆蓋此方法,在首次調用時初始化一個適當的值。setInitialValue代碼如下:
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
return value;
}
set方法相對比較簡單如果理解以上倆個方法,獲取當前線程的引用,從map中獲取該線程對應的map,如果map存在更新緩存值,否則創建并存儲,代碼如下:
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
對于ThreadLocal在何處存儲變量副本,我們看getMap方法:獲取的是當前線程的ThreadLocal類型的threadLocals屬性。顯然變量副本存儲在每一個線程中。
/**
* 獲取線程的ThreadLocalMap 屬性實例
*/
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
上面我們知道變量副本存放于何處,這里我們簡單說下如何被java的垃圾收集機制收集,當我們不在使用是調用set(null),此時不在將引用指向該‘map’,而線程退出時會執行資源回收操作,將申請的資源進行回收,其實就是將屬性的引用設置為null。這時已經不在有任何引用指向該map,故而會被垃圾收集。
四、ThreadLocal應用示例
在我的另一篇文章,對ThreadLocal的使用做了一個實例,此示例也可以用作生產環境,請參見:http://ari.iteye.com/blog/757641
如有問題請留言討論,謝謝