Java-ThreadLocal

简述

一种线程绑定机制，每个线程都拥有对象的独立副本，不会与其他线程冲突，从而避免了并发与同步问题。

结构

ThreadLocal结构.png

每个线程都有一个ThreadLocalMap，其中Key为ThreadLocal对象，Value为用户对象的值

****ThreadLocal只是作为Key标识，并不存放任何数据，真正存放数据的是每个线程中的ThreadLocalMap。所以ThreadLocal一般应该定义成静态变量。****

也不是一般人认为的Key是线程的名字或者标识

实现

public class ThreadLocal<T> {
  public T get() {
    // 获取当前线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    // 从当前线程中获取ThreadLocalMap变量
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
      // 以当前的ThreadLocal对象作为Key，从Map中获取对应的值
      ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
      if (e != null)
        return (T)e.value;
    }
    return setInitialValue();
  }

  public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
      map.set(this, value);
    else
      createMap(t, value);
    }
      
    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
      return t.threadLocals;
    }
}

public class Thread implements Runnable {
  // 每个线程都有一个ThreadLocalMap对象
  ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
}

应用

1. 避免同步或每次使用都创建新对象
   针对Random、DateFormatter等非线程安全类，实现每个线程一个对象
   数据库连接等资源限制类，实现每个线程一个连接

2. 线程内跨方法的数据传递
   例如Hibernate的Session绑定（实现延迟加载和事务处理，保证整个处理过程使用同一个session）