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Java中ThreadLocal的使用及原理詳解

更新時間：2023年09月26日 10:37:10 作者：回家放羊吧

這篇文章主要介紹了Java中ThreadLocal的使用及原理詳解,ThreadLocal是JDK提供的,提供線程本地變量,主要用來存放線程獨(dú)有變量和解決參數(shù)傳遞問題的,需要的朋友可以參考下

簡介

ThreadLocal是JDK提供的，提供線程本地變量，主要用來存放線程獨(dú)有變量和解決參數(shù)傳遞問題的。

例子

public static void main(String[] args) {
        ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();
        for(int i=0;i<3;i++){
            new Thread(()->{
                double random = Math.floor(Math.random()*10);
                threadLocal.set(random);
                System.out.println("設(shè)置線程"+Thread.currentThread().getName()+",線程變量："+random);
                System.out.println("查看線程"+Thread.currentThread().getName()+",線程變量："+threadLocal.get());
            }).start();
        }
    }

設(shè)置線程Thread-2,線程變量：4.0
設(shè)置線程Thread-0,線程變量：9.0
設(shè)置線程Thread-1,線程變量：5.0
查看線程Thread-0,線程變量：9.0
查看線程Thread-2,線程變量：4.0
查看線程Thread-1,線程變量：5.0

可以看出，每個線程的變量是隔離開的，避免了出現(xiàn)線程不安全的問題，ThreadLocal是如何實現(xiàn)的呢？

原理

ThreadLocalMap

 public class Thread implements Runnable {
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
 ｝

ThreadLocalMap是真正存儲數(shù)據(jù)的地方，ThreadLocalMap在各個線程中，為線程獨(dú)有的

set方法

public void set(T value) {
		//獲取調(diào)用者線程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //獲取調(diào)用者線程自有的ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
        	//如果map！=null直接設(shè)置值
            map.set(this, value);
        else
        	//創(chuàng)建ThreadLocalMap，并將value存儲
            createMap(t, value);
    }
    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    	//獲取線程的ThreadLocalMap
        return t.threadLocals;
    }
    void createMap(Thread t, T firstValue) {
    	//創(chuàng)建ThreadLocalMap，并設(shè)置firstValue
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

從set方法中第二行代碼ThreadLocalMap map = getMap(t);這段代碼是獲取當(dāng)前線程的ThreadLocalMap，然后進(jìn)行設(shè)置值，通過getMap方法可以看出，線程本地變量并不是存儲在ThreadLocal，而是存儲在各自線程的ThreadLocalMap threadLocals中的，ThreadLocal只是相當(dāng)于一個工具類，對ThreadLocalMap進(jìn)行操作而已。

get方法

public T get() {
		//獲取調(diào)用者線程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //獲取調(diào)用者線程自有的ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
        	//獲取到當(dāng)前ThreadLocal的值
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }
    private T setInitialValue() {
    	//獲取默認(rèn)值（null），也可以重寫該方法
        T value = initialValue();
        //獲取調(diào)用者線程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //獲取調(diào)用者線程自有的ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
        	//設(shè)置為空
            map.set(this, value);
        else
        	//創(chuàng)建一個ThreadLocalMap,賦值為空
            createMap(t, value);
        return value;
    }

get方法是獲取當(dāng)前線程的ThreadLocalMap，然后通過將ThreadLocal當(dāng)做key，從ThreadLocalMap中獲取到相應(yīng)的Entry，Entry里包含了key和value，最后將value返回，如果沒有key的值，就會調(diào)用setInitialValue方法，setInitialValue方法會初始化一個默認(rèn)值，默認(rèn)值是null，也可以重寫initialValue，獲得自己想要的默認(rèn)值，如果沒有創(chuàng)建ThreadLocalMap，則創(chuàng)建，然后返回默認(rèn)值

remove方法

public void remove() {
	     //獲取調(diào)用者線程自有的ThreadLocalMap
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
             //刪除ThreadLocalMap中key為當(dāng)前ThreadLocal的數(shù)據(jù)
             m.remove(this);
    }

remove方法十分簡單，就是刪除ThreadLocalMap中key為當(dāng)前ThreadLocal的數(shù)據(jù)