Java---ThreadLocal的用法与理解实现

java.lang 类 ThreadLocal<T>
我们可以称ThreadLocal为：线程本地变量

官方API是这样介绍的：
该类提供了线程局部 (thread-local) 变量。这些变量不同于它们的普通对应物，因为访问某个变量（通过其 get 或 set 方法）的每个线程都有自己的局部变量，它独立于变量的初始化副本。ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段，它们希望将状态与某一个线程（例如，用户 ID 或事务 ID）相关联。

我们直接new 就可以构造一个 ThreadLocal对象。
它只有4个方法：

 T get()           返回此线程局部变量的当前线程副本中的值。 protected  T initialValue()           返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”。  void remove()           移除此线程局部变量当前线程的值。  void set(T value)           将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。 

initialValue这个方法是一个延迟调用方法（可以理解成给初始值），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。
如果程序员希望线程局部变量具有 null 以外的值，则必须为 ThreadLocal 创建子类，并重写此方法。通常将使用匿名内部类完成此操作。

通过匿名内部类覆盖ThreadLocal的initialValue()方法，指定初始值　　private static ThreadLocal t= new ThreadLocal(){    　　public Integer initialValue() {        　　return 0;    　　}　　};

ThreadLocal是这样做到为每一个线程维护变量的：
在ThreadLocal类中有一个Map<Thread,Object>，用于存储每一个线程与线程变量的值，Map中元素的键为线程对象，而值对应线程的变量值。
我们自己就可以写出一个简单的实现版本：

package cn.hncu;import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class MyThreadLocle {    private Map<Thread, Object> map = new HashMap<Thread, Object>();    public Object get(){        Thread curThread = Thread.currentThread();        Object value = map.get(curThread);        return value;    }    public void set(Object obj){        Thread curThread = Thread.currentThread();        map.put(curThread, obj);    }}

现在我们用一个实例来加深对ThreadLocal的理解：

package cn.hncu;import java.util.Random;import org.junit.Test;public class ThreadLocalDemo {    private static ThreadLocal<Object> t1 = new ThreadLocal<Object>();    public static Object getValue(){        Object o = t1.get();        //不用给key，因为t1内部会自动获取当前线程的thread对象，并以上作为key到它的池中去取obj        if(o==null){            System.out.println("空的");            Random r = new Random();            o = r.nextInt(1000);            t1.set(o);        }        return o;    }    @Test    public void test(){        Object obj = getValue();        Object obj2 = getValue();//第二次去拿，不是空的了        System.out.println(obj+","+obj2);        System.out.println(obj==obj2);//true        A a = new A();        Object obj3 = a.getValue();        System.out.println(obj==obj3);//true        B b = new B();        final Object obj4 = b.getValue();        System.out.println(obj3==obj4);//true        //由上面的例子可以知道，只要是同一个线程，不管是哪个类，从ThreadLocal中get的对象都是同一个        System.out.println("---====不同的线程====---");        new Thread() {            @Override            public void run() {                A a = new A();                Object obj5 = a.getValue();                System.out.println("obj5:"+obj5);                B b = new B();                Object obj6 = b.getValue();                System.out.println("obj6:"+obj6);                System.out.println("obj5=obj6:"+(obj5==obj6));                System.out.println("obj4=obj5:"+(obj4==obj5));            }        }.start();    }}class A{    public Object getValue(){        Object obj = ThreadLocalDemo.getValue();        System.out.println("A:"+obj);        return obj;    }}class B{    public Object getValue(){        Object obj = ThreadLocalDemo.getValue();        System.out.println("B:"+obj);        return obj;    }}

通过上面那个实例我们可以知道：
各个线程中访问的是不同的对象。

通过ThreadLocal.set()将这个新创建的对象的引用保存到各线程的自己的一个map中，每个线程都有这样一个map，执行ThreadLocal.get()时，各线程从自己的map中取出放进去的对象，因此取出来的是各自自己线程中的对象，ThreadLocal实例是作为map的key来使用的。

看下jdk1.7的部分ThreadLocal类源码：
get()与set()方法：

/**     * Returns the value in the current thread's copy of this     * thread-local variable.  If the variable has no value for the     * current thread, it is first initialized to the value returned     * by an invocation of the {@link #initialValue} method.     *     * @return the current thread's value of this thread-local     */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();    }/**     * Sets the current thread's copy of this thread-local variable     * to the specified value.  Most subclasses will have no need to     * override this method, relying solely on the {@link #initialValue}     * method to set the values of thread-locals.     *     * @param value the value to be stored in the current thread's copy of     *        this thread-local.     */    public void set(T value) {        Thread t = Thread.currentThread();        ThreadLocalMap map = getMap(t);        if (map != null)            map.set(this, value);        else            createMap(t, value);    }

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