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。


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。


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。


4)void remove()

删除当前线程的局部变量副本的变量值。


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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