什么是ThreadLocal？
ThreadLocal并非是一个线程的本地实现，它不是一个Thread，而是Threadlocalvariable(线程局部变量)。线程局部变量(ThreadLocal)就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本，是Java中一种较为特殊的线程绑定机制，是每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其它线程的副本冲突。
从线程的角度看，每个线程都保持一个对其线程局部变量副本的隐式引用，只要线程是活动的并且 ThreadLocal 实例是可访问的；在线程消失之后，其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收（除非存在对这些副本的其他引用）。
ThreadLocal存取的数据总是与当前线程有关的，也就是说：JVM为每一个运行的线程提供了私有的本地实例存储空间，为多线程的并发访问提供了隔离机制。
ThreadLocal类中维护一个Map，用来存储每个变量的副本，key是线程对象，value是对应线程的变量副本。ThreadLocal在spring中发挥这很大的作用例如：bean，事务管理，任务调度，AOP等模块都有身影。Spring中大部分Bean都可以声明成Singleton作用域，采用ThreadLocal进行封装，因此有状态的Bean就能够以Singleton的形式在多线程的情况进行访问。
API
ThreadLocal() 用于创建线程局部变量
T get() 返回当前线程的局部变量副本，如果是首次进去，则创建并初始化线程的变量副本
set(T value) 创建并初始化线程的变量副本
remove() 移除当前线程的变量副本
代码解析
/**
* 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) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
首先通过Thread.currentThread()获取当前线程，调用getMap()获取map，map的类型是ThreadlocalMap，获取<key,value>键对值，如果不为空，返回value否则调用setInitialValue()返回一个value。看看getMap()做了哪些事情
/**
* Get the map associated with a ThreadLocal. Overridden in
* InheritableThreadLocal.
*
* @param t the current thread
* @return the map
*/
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
只是单纯的调用当前线程的成员变量吗？
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
* by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
threadLocals本质上是ThreadLocalMap，ThreadLocalMap是静态内部类
/**
* Variant of set() to establish initialValue. Used instead
* of set() in case user has overridden the set() method.
*
* @return the initial value
*/
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
return value;
}
获取map，如果map不为null就设置值，否则创建map，返回value
/**
* Create the map associated with a ThreadLocal. Overridden in
* InheritableThreadLocal.
*
* @param t the current thread
* @param firstValue value for the initial entry of the map
*/
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
为当前线程创建成员变量的副本
使用ThreadLocal实现多线程隔离案例
package cn.happy.db;
import java.util.Random;
public class ThreadLockDemo implements Runnable{
private final static ThreadLocal studentLocal = new ThreadLocal();
@Override
public void run() {
accessStudent();
}
}
/**
* 示例业务方法，用来测试
*/
public void accessStudent() {
//获取当前线程的名字
String currentThreadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(currentThreadName + " is running!");
//产生一个随机数并打印
Random random = new Random();
int age = random.nextInt(100);
System.out.println("thread " + currentThreadName + " set age to:" + age);
//获取一个Student对象，并将随机数年龄插入到对象属性中
Student student = getStudent();
student.setAge(age);
System.out.println("thread " + currentThreadName + " first read age is:" + student.getAge());
try {
Thread.sleep(500);
}
catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
System.out.println("thread " + currentThreadName + " second read age is:" + student.getAge());
}
protected Student getStudent() {
//获取本地线程变量并强制转换为Student类型
Student student = (Student) studentLocal.get();
//线程首次执行此方法的时候，studentLocal.get()肯定为null
if (student == null) {
//创建一个Student对象，并保存到本地线程变量studentLocal中
student = new Student();
studentLocal.set(student);
}
return student;
}
public static void main(String[] args) {
ThreadLockDemo td = new ThreadLockDemo();
Thread t1 = new Thread(td, "a");
Thread t2 = new Thread(td, "b");
t1.start();
t2.start();
}
总结
Threadlocal主要用于解决多线程的情况下数据因并发导致不一样，Threadlocal为每个线程访问的数据提供一个副本，通过访问副本来运行业务，这样的结果是耗费了内存，但大大减少了线程同步所带来性能消耗，也减少了线程并发控制的复杂度。
Threadlocal与Sychronized本质上有很大的区别，Threadlocal通过副本的形式使每一个线程在同一时刻访问到不同的变量，采用“以空间换时间”的方式，而Syschronized是用锁的机制，使同一个时间内只有一个线程可以访问变量，采用“以时间换空间”的形式。Syschronized用于线程间的数据共享Threadlocal用于线程间的数据隔离。它不支持数据的原子性，只能是Object类型
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