java 的 ThreadLocal

比眉伴天荒 2022-11-29 11:54 89阅读 0赞

除了前面一直讲的加锁的同步方式之外，还有一种保证一种规避多线程访问出现线程不安全的方法就是使用 ThreadLocal。

在多线程环境下，**每个线程都有自己的数据**，一个线程使用自己的局部变量比使用全局变量好，因为局部变量只有自己的能看见，不会影响其他线程。

**ThreadLocal 能够放一个线程级别的变量，其本身能够被多个线程共享使用，并且又能够达到线程按安全的目的**。说白了，ThreadLocal就是为了在多线程环境下保证成员变量的安全。

最常用的地方，就是为每个线程都绑定一个数据库连接，http请求、用户身份信息等，这样一个线程多所有调用到的方法就能很方便的访问这些资源；常用的方法有三个，get、set和initialValue。

jdk 建议将 threadLocal 定义为 private static。

# 一、ThreadLocal 示例 #

使用方法简单示例：

/**
    * ThreadLocal：每个线程自己的数据，不会影响其他线程。
    */
    public class MYThreadLocal {
        
        private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(()->1);
        public static void main(String[] args) {
        
            for (int i=0; i<5; i++){
        
                new Thread(new Test()).start();
            }
        }
    
        public static class Test implements Runnable{
        
            @Override
            public void run() {
        
                Integer i = threadLocal.get();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"得到"+i);
                threadLocal.set(i-1);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"剩下"+threadLocal.get());
            }
        }
    }

前面说了这个东西可以避免线程不安全，其实写完代码更能理解，就是直接规避了共同资源这一件事，本来就是在各用各的，没有公共资源的问题，所以也不牵扯线程安全了。也就是说的**一个线程级别的变量**

二、源码

ThreadLocal 的源码，如何实现这又是另外一个主题了：

（待更新链接）

# 三、ThreadLocal使用要注意的上下文问题 #

### 3.1 ThreadLocal ###

来看这个代码：

public class MYThreadLocal1 {
        
        private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(()->1);
        public static void main(String[] args) {
        
            new Thread(new Test()).start();
        }
    
        public static class Test implements Runnable{
        
            public Test(){
        
                threadLocal.set(-100);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "是："+threadLocal.get());
            }
            @Override
            public void run() {
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"是："+threadLocal.get());
            }
        }
    }

他的输出是什么呢？

![在这里插入图片描述][20200820163812284.png_pic_center]  
可以看到，输出的线程自己的独有的变量这一点，-100虽然是在 Test 里设置，可是修改了main线程：

*  第一行，这个线程 Test 的构造器虽然 set 了值，但是，输出的结果对应的线程却是他所在的线程，也就是调用他的那个线程。
 *  而第二行，run 方法是由new 出的 Test 线程调用的，所以输出的结果对应的是他所在的线程。

也就是说，**线程的构造器属于对应的线程体；而 run 方法则是属于本线程。**

### 3.2 InheritableThreadLocal ###

顾名思义，继承线程。

使用这个类，可以把变量从上下文环境进行继承。

我们如果按照普通 ThreadLocal 写出：

public class MYThreadLocal1 {
        
        private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();
        public static void main(String[] args) {
        
            threadLocal.set(2);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ："+threadLocal.get());
            
            new Thread(()->{
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ："+threadLocal.get());
            }).start();
        }
    }

如果是这样的代码，会输出 2 和 null，因为线程各自拥有自己的变量，而第二个线程虽然在main线程内部，但是仍然是独立的。

如果使用InheritableThreadLocal，则会把上下文关系进行继承，修改类为：

private static InheritableThreadLocal<Integer> threadLocal = new InheritableThreadLocal<>();

则上面的程序会输出 2 和 2，相当于默认情况下，main线程会将自己的数据给子线程 拷贝 一份。

如果不想继承，当然子线程也可以自己改自己的。

private static InheritableThreadLocal<Integer> threadLocal = new InheritableThreadLocal<>();
    public static void main(String[] args) {
        
        threadLocal.set(2);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ："+threadLocal.get());
    
        new Thread(()->{
        
            threadLocal.set(1);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ："+threadLocal.get());
        }).start();
    }

这样就会输出 2 和 1.1

[20200820163812284.png_pic_center]: /images/20221124/b4cedb747aca4dec98c00c75588b283b.png