ThreadLocal 是线程的本地化对象容器 . 当在多线程环境中, 使用 ThreadLocal 维护对象时, ThreadLocal 会为每一个使用这个对象的线程, 分配一个独立的对象副本 . 每一个线程可以独立地使用自己的副本, 而不会影响其他线程所对应的副本.
InheritableThreadLocal 继承于 ThreadLocal, 它会为子线程复制一份从父线程那里继承而来的本地变量. 所以当必须将本地线程变量传递给所创建的子线程时, 应当使用 InheritableThreadLocal.
1 ThreadLocal 定义
方法 | 说明 |
---|---|
public void set(T value) | 设置当前线程局部变量。 |
public T get() | 获取当前线程局部变量。 |
public void remove() | 删除当前线程局部变量,这些可以减少内存占用。 另外,当线程结束后,对应该线程的局部变量将会被垃圾回收。 |
protected T initialValue() | 获取该线程局部变量的初始值,它是一个 protected 的方法,所以需要子类覆盖后才能定制 。 它是一个延迟调用方法,只有在第 1 次调用 get() 或 set() 时才会执行,并且仅执行 1 次 。该方法默认返回 null。 |
在 ThreadLocal 类中定义了 ThreadLocalMap, 用于存储每一个线程的变量副本, ThreadLocalMap 中的键为线程对象, 值为对应线程的变量副本 .
2 ThreadLocal 示例
我们利用 ThreadLocal 的特性, 来实现一个多线程序列号生成器:
- public class SequenceNo {
- private static ThreadLocal<Integer> no = new ThreadLocal<Integer>() {
- @Override
- public Integer initialValue() {
- return 0;
- }
- };
- /**
- * 获取下一个序列号
- *
- * @return
- */
- public int next() {
- no.set(no.get() + 1);
- return no.get();
- }
- public static void main(String[] args) {
- SequenceNo no = new SequenceNo();
- Client c1 = new Client(no);
- Client c2 = new Client(no);
- c1.start();
- c2.start();
- }
- private static class Client extends Thread {
- private final SequenceNo no;
- public Client(SequenceNo no) {
- this.no = no;
- }
- @Override
- public void run() {
- for (int i = 0; i < 5; i++) {
- System.out.println("thread[" + Thread.currentThread().getName() + "] no[" + no
- .next() + "]");
- }
- }
- }
- }
输出结果:
- thread[Thread-0] no[1]
- thread[Thread-0] no[2]
- thread[Thread-0] no[3]
- thread[Thread-0] no[4]
- thread[Thread-1] no[1]
- thread[Thread-0] no[5]
- thread[Thread-1] no[2]
- thread[Thread-1] no[3]
- thread[Thread-1] no[4]
- thread[Thread-1] no[5]
从输出结果中, 我们可以发现每个线程所产生的序列号各自产生独立的序列号, 虽然它们都是共享同一个 SequenceNo 实例, 这是归功于 ThreadLocal 为每一个线程提供了独立的副本变量.
3 比较 ThreadLocal 与线程同步机制
线程同步机制, 是通过对象的锁来保证同一时间内只有一个线程可以访问变量 . 因为变量是多个线程共享的, 所以这就要求, 我们缜密地分析何时读写变量, 何时锁定对象, 何时释放对象锁等繁杂的问题, 编程难度较大 .
ThreadLocal 为每一个线程都提供了独立的变量副本, 从而避免了多线程访问冲突 . 我们在编写多线程代码时, 可以把不安全的变量封装进 ThreadLocal, 让它为我们维护这些在多线程环境下的变量副本.
ThreadLocal 可以持有任何类型的对象, 而且支持泛型, 所以使用起来很方便.
对于多线程资源共享的问题, 线程同步机制采用了 "以时间换空间" 的方式: 访问串行, 对象共享 . 而 ThreadLocal 采用了 "以空间换时间" 的方式: 访问并行, 对象独享 . 线程同步机制仅保留一份变量, 让不同的线程串行排队访问; 而 ThreadLocal 则为每一个线程都提供了一份独立的变量副本, 因此可以同时访问而互不干扰.
4 在 Spring 中的应用
通常, 只有无状态的 Bean 才可以在多线程环境中共享. 但在 Spring 中, 绝大部分 Bean 都可以声明为 singleton 作用域 (默认作用域) . 这是因为 Spring 使用 ThreadLocal 封装了这些 Bean 中的非线程安全的 "状态性对象", 因此这些 Bean 就能够以 singleton 的作用域在多线程环境下正常运作啦 O(∩_∩)O~
来源: http://www.jianshu.com/p/1acbb1aad713