关于java:详解ThreadLocal

ThreadLocal 是什么

ThreadLocal 类提供了一种线程本地变量的实现形式。不同于各线程都能够拜访的全局变量，ThreadLocal 中的变量属于线程公有，只有以后线程能力拜访到。

ThreadLocal 能做什么案例：为每个线程生成惟一的标识符；第一次调用 ThreadId.get() 时会返线程 Id 会被赋值。当第一次调用 get 办法时会触发 initialValue 生成初始值。

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
  
   public class ThreadId {private static final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(0);
  
       // 生成每个线程的 ID
       private static final ThreadLocal<Integer> threadId =
           new ThreadLocal<Integer>() {@Override protected Integer initialValue() {return nextId.getAndIncrement();
           }
       };
  
       // 返回线程的惟一 id;
       public static int get() {return threadId.get();
       }
   }

下面的案例能够衍生出其余实用场景，比方登录 token 信息的传递等等。

ThreadLocal 是怎么实现线程本地变量的

想必大家看到这，内心中还是存在疑难，为什么 ThreadLocal 可能实现线程的本地变量？数据是怎么存储的？那么先上图阐明其存储构造和实现本地变量的原理，而后再通过要害办法的源码解析去撑持和印证咱们的说法。

从图中咱们能够看到

• 每个线程持有一个 ThreadLocalMap 的对象。
• ThreadLocalMap 外部有个数组，数组对象是 Entry。

• Entry 的 key 是 ThreadLocal 对象，value 是咱们设置的具体值。
  通过每个线程本人持有一个独自的 ThreadLocalMap 对象，并向这个对象中设置对应的 value 值，实现了线程公有的本地变量设置和获取。
  接下来咱们通过源码来看下本地变量的设置、获取、删除办法。
  set(T value)

     public void set(T value) {
        // 获取以后线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        // 获取以后线程的 ThreadLocalMap 对象
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }
    
     ThreadLocalMap getMap(Thread t) {return t.threadLocals;}
    
    void createMap(Thread t, T firstValue) {t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

  set 办法通过获取以后线程的 ThreadLocalMap 对象并以 ThreadLocal 为 key，设置的值为 value 向其设值。ThreadLocalMap 大家能够简略的了解成为一个 map，因为不是本文重点解释内容，ThreadlocalMap 具体的细节，感兴趣的小伙伴能够自行查阅源码。

get()

    public T get() {Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        // 获取到 ThreadLocalMap 对象后取值
        if (map != null) {ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {@SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        // 设置初始值后返回
        return setInitialValue();}

    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;
    }
    // 默认初始值生成为 null，能够通过重写该办法设置初始值，如下面样例。protected T initialValue() {return null;}

get 办法是获取到以后线程的 ThreadLocalMap 对象，而后去对应的值。如果获取到的 ThreadLocalMap 值是 null 则 initialValue() 返回的值设置到 ThreadLocalMap 中并返回。

remove()

     public void remove() {ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
             m.remove(this);
     }

获取到以后线程的 ThreadLocalMap 值，并删除对应的值。

ThreadLocal 应用留神点

防止读取到脏数据

当初代码中比拟常见的应用到了线程池，线程池中的线程是可反复利用的，假如应用 ThreadLocal 设置了 value 值，如果没有进行 remove 操作，下次改线程又被取到，通过 get 办法取到的值是上次设置的 value 值。

解决形式：应用完后进行 remove 操作。

防止内存透露

应用了线程池后，因为线程始终存在，对应的 value 值就不能被垃圾回收掉，容易产生内存透露问题。

解决形式：应用完后进行 remove 操作。