Java多线程-ThreadLocal

一.简介

ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。

当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

从线程的角度看，目标变量就象是线程的本地变量，这也是类名中“Local”所要表达的意思。所以，在Java中编写线程局部变量的代码相对来说要笨拙一些，因此造成线程局部变量没有在Java开发者中得到很好的普及。

二. ThreadLocal的接口方法

ThreadLocal类接口很简单，只有4个方法，我们先来了解一下：
void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。
public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
public void remove()将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作，但它可以加快内存回收的速度。
protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

　　值得一提的是，在JDK5.0中，ThreadLocal已经支持泛型，该类的类名已经变为ThreadLocal。API方法也相应进行了调整，新版本的API方法分别是void set(T value)、T get()以及T initialValue()。
　　
　　ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢？其实实现的思路很简单：在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每一个线程的变量副本，Map中元素的键为线程对象，而值对应线程的变量副本。我们自己就可以提供一个简单的实现版本：

共享对象类:

public class MyObject {    public int id;    public String name;}

使用ThreadLocal变量的线程类：

public class ThreadA extends Thread{    private static ThreadLocal<MyObject> product = new ThreadLocal<MyObject>() {        public MyObject initialValue() {            MyObject my_object = new MyObject();            return my_object;        }      };    private int id;    private String name;    public ThreadA(int id, String name){        this.id = id;        this.name = name;    }    public void run() {        MyObject my_object = product.get();        my_object.id = id;        my_object.name = name;        System.out.println("[ThreadA-"+id+"]flush product,id="+my_object.id+", name="+my_object.name);    }}

主函数：

for(int i=0;i<5; i++){    ThreadA th = new ThreadA(i, "zhb-"+i);    th.start();}

运行结果：
[ThreadA-2]flush product,id=2, name=zhb-2
[ThreadA-1]flush product,id=1, name=zhb-1
[ThreadA-0]flush product,id=0, name=zhb-0
[ThreadA-4]flush product,id=4, name=zhb-4
[ThreadA-3]flush product,id=3, name=zhb-3

用了ThreadLocal后，访问MyObject变量都是同步访问，不会访问出错。

但如果是普通线程类：

public class ThreadB extends Thread {    private static MyObject product =  new MyObject();    private int id;    private String name;    public ThreadB(int id, String name){        this.id = id;        this.name = name;    }    public void run() {        product.id = id;        product.name = name;        System.out.println("[ThreadB-"+id+"]flush product,id="+product.id+", name="+product.name);    }}

访问变量时，可能会出错，比如运行结果如下：
[ThreadB-0]flush product,id=0, name=zhb-0
[ThreadB-1]flush product,id=1, name=zhb-1
[ThreadB-2]flush product,id=2, name=zhb-3
[ThreadB-3]flush product,id=3, name=zhb-3
[ThreadB-4]flush product,id=4, name=zhb-4

id=2时，name访问出错了。