ThreadLocal简单理解

在java开源项目的代码中看到一个类里ThreadLocal的属性:

private static ThreadLocal<Boolean> clientMode = new ThreadLocal<>();

印象中在看书的时候见到过ThreadLocal,但突然就想不起它的用处了。。心里一惊感觉当时书白看了。于是马上网上查了查。

原来它的意思是线程的本地变量,ThreadLocal更像是一个线程变量访问的工具类。

那为什么要用这种方法呢?

翻看了《Java并发编程实践》,看到这么一个说法:线程本地变量通常用于防止可变单例或者全局变量的设计中,出现不正确的共享。

感觉这个看着很生硬啊。书中也举了例子,是JDBC的Connection的应用。Connection对于单线程的程序中,一般会启动时就创建好,这样就不用每次都创建对象啦。但是换到多线程环境下就不行了,因为JDBC规范并没有要求Connection是线程安全的。那么如果要解决就可以使用ThreadLocal。使用ThreadLocal可以在每个线程中创建一个Connection对象,这样就满足线程安全要求了。

这里比较好奇的是ThreadLocal是如何做到这些的呢?

ThreadLocal的实现

打开源代码,ThreadLocal是个泛型类,里面也并不复杂,看到的构造函数也是什么也没有做。ThreadLocal中比较常用的方法主要是set和get。最主要的奥秘便是下面这几行代码:

private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();
 
    /**
     * The next hash code to be given out. Updated atomically. Starts at
     * zero.
     */
    private static AtomicInteger nextHashCode =
        new AtomicInteger();
 
    /**
     * The difference between successively generated hash codes - turns
     * implicit sequential thread-local IDs into near-optimally spread
     * multiplicative hash values for power-of-two-sized tables.
     */
    private static final int HASH_INCREMENT = 0x61c88647;
 
    /**
     * Returns the next hash code.
     */
    private static int nextHashCode() {
        return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT);
    }

threadLocalHashCode这个变量会随着ThreadLocal构造时创建,而初始化它的是一个nextHashCode()方法。从nextHashCode方法便知道是对一个整形变量nextHashCode进行了一个加法运算,而是固定的增加HASH_INCREMENT大小。

这样做是什么意思呢?其实就是每次创建ThreadLocal时都产生一次新的hash值,就是让每次的对象不一样。那么有何用处?

再看看set方法,因为这个方法是ThreadLocal将变量设置到线程中的方法:

/**
     * 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);
    }

可以看到方法的执行过程:

1、获得当前线程的实例

2、然后从线程里获取ThreadLocalMap对象,这就是线程里存本地变量的地方

3、如果map不为空则将value写入到map中,而key就是当前ThreadLocal的对象

4、如果为null,刚创建map,当然同样会将value写入map中,key同样是ThreadLocal的对象

这样就理解了,其实ThreadLocal每次产生一个新的对象,以此来保证每个线程都针对一个ThreadLocal对象。然后将数据通过set方法向线程中的threadLocals写入值,以此来保证线程安全。当然在写入的value必须不是一个共享对象,否则也是无法保证一定线程安全的。

引用:

《java并发编程实践》

正确理解ThreadLocal:http://www.iteye.com/topic/103804

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