ThreadLocal用法和实现原理

JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal，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，ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量。

如果你定义了一个单实例的java bean，它有若干属性，但是有一个属性不是线程安全的，比如说HashMap。并且碰巧你并不需要在不同的线程中共享这个属性，也就是说这个属性不存在跨线程的意义。那么你不要sychronize这么复杂的东西，ThreadLocal将是你不错的选择。
举例来说：

package top.suroot.test;
import java.util.HashMap;

public class TreadLocalTest {

    static ThreadLocal<HashMap> map0 = new ThreadLocal<HashMap>(){ 
        @Override 
        protected HashMap initialValue() { 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"initialValue"); 
            return new HashMap(); 
        } 
    }; 
    public void run(){ 
        Thread[] runs = new Thread[3]; 
        for(int i=0;i<runs.length;i++){ 
            runs[i]=new Thread(new T1(i)); 
        } 
        for(int i=0;i<runs.length;i++){ 
            runs[i].start(); 
        } 
    } 
    public static class T1 implements Runnable{ 
        int id; 
        public T1(int id0){ 
            id = id0; 
        } 
        public void run() { 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":start"); 
            HashMap map = map0.get(); 
            for(int i=0;i<10;i++){ 
                map.put(i, i+id*100); 
                try{ 
                    Thread.sleep(100); 
                }catch(Exception ex){ 
                } 
            } 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+':'+map); 
        } 
    } 
    /** 
     * Main 
     * @param args 
     */ 
    public static void main(String[] args){ 
        TreadLocalTest test = new TreadLocalTest(); 
        test.run(); 
    }
}

输出解释；
Thread-0:start
Thread-2:start
Thread-1:start
Thread-2initialValue
Thread-0initialValue
Thread-1initialValue
Thread-0:{0=0, 1=1, 2=2, 3=3, 4=4, 5=5, 6=6, 7=7, 8=8, 9=9}
Thread-1:{0=100, 1=101, 2=102, 3=103, 4=104, 5=105, 6=106, 7=107, 8=108, 9=109}
Thread-2:{0=200, 1=201, 2=202, 3=203, 4=204, 5=205, 6=206, 7=207, 8=208, 9=209}
可以看到map0 虽然是个静态变量，但是initialValue被调用了三次，通过debug发现，initialValue是从map0.get处发起的。而且每个线程都有自己的map，虽然他们同时执行。
进入Theadlocal代码，可以发现如下的片段；

    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(); 
    }

这说明ThreadLocal确实只有一个变量，但是它内部包含一个map，针对每个thread保留一个entry，如果对应的thread不存在则会调用initialValue。