Java并发机制--ThreadLocal线程本地变量（转）

Posted 2020-10-31 一碗雪花

个人理解：

　　说明：看了博客园中大神写的ThreadLocal的详解，感觉还是有些迷糊，下面用自己的理解简单描述下ThreadLocal的机制（难免有误）；

　　1、首先ThreadLocal用于存储对应线程的本地变量，放在哪里呢？每一个线程维护一个threadlocals（这个threadlocals我认为是由ThreadLcoal创建的，是当前线程上的属性，多个ThreadLocal只创建一个：通过ThreadLocal中的createMap方法： t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); ），它事实上就是一个ThreadLocalMap，是ThreadLocal的内部类，可以理解为一张Map表，其中包含了Entry键值对，故线程的本地变量就放在这个Entry中：Entry:<ThreadLocal,value>形式，键值对里的ThreadLocal我认为是你用的时候new出来的ThreadLocal，而不是每个线程所维护的那一个ThreadLoca。（不是很确定，但是想到一个线程要放多个变量的话，每个变量new一个ThreadLocal，这些ThreadLocal做为key放在线程所维护的那个ThreadLocalMap中？）。

　　2、由1中知道，一个ThreadLocal只能存放一个线程的本地变量，所以要存放第二个线程的本地变量，就应该在new ThreadLocal进行存储，所以  private static final ThreadLocal <T> t1=new Threadlocal<>()  这句话可以写在工具类中，且作为静态成员变量使用。

　　这里我一开始理解错误：把ThreadLocalMap理解成类似于HashMaple了，然后ThreadLocal保存了所有线程的本地变量，这样一个ThreadLocal就可以了？那么多线程访问一个ThreadLocal（共享）依然需要加锁，失去了原来的意义。

　　3、ThreadLocal的方法理解（源码分析）：

　　　　3.1、threadlocal.get()方法：

　　　　　　　　step1：根据当前线程t获取对应的TheradLocalMap;

　　　　　　　　step2：如果ThreadLocalMap！=null；获取内部的Entry，返回val，结束；

　　　　　　　　　　　  如果ThreadLocalMap==null，调用setInitialValue()方法设置初始值；

　　　　　　　　step3：setInitialValue()方法判断是否有ThreadLocalMap，（没有则创建），

　　　　　　　　　　　　并调用initialValue()方法获得初始value，这个value=null；

　　　　　　　　所以，new 出来的Threadlocal要先set（value），然后get（），否则get到null；

　　　　　　　　　　或者也可以重写initialValue方法（默认返回一个初始值）；

　　　　3.2、threadlocal.set（）方法：赋值，不多描述。

　　4、弱引用问题：ThreadLocalMap使用ThreadLocal的弱引用作为key，，如果一个ThreadLocal没有外部强引用引用他，那么系统gc的时候，这个ThreadLocal势必会被回收，这样一来，ThreadLocalMap中就会出现key为null的Entry，无法访问到这些value，如果当前线程再迟迟不结束的话，这些key为null的Entry的value就会一直存在一条强引用链：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value，永远无法回收，造成内存泄露。

　　　JDK建议将ThreadLocal变量定义成private static的，这样的话ThreadLocal的生命周期就更长，并主动调用remove函数释放。

　　总结如下：

　　　　首先，要区分threadlocals、ThreadLocalMap、ThreadLocal这三者。

　　　　其次，ThreadLcoal的主要机制如下。

　　　　（1）每个线程Thread内部有一个threadlocals属性，它是ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的，内部的Entry<ThreadLocal,value>用来保存变量的副本，只供线程自己使用。

　　　　（2）最开始，threadlocals是空的，通过Threadlocal的get或者set方法可以初始化threadlocals（调用createMap方法，源代码在1种），然后你每存一个变量副本，需要new ThreadLocal（）出来,存几个new几个，threadlocals以该ThreadLocal为key，变量副本为value进行保存。

　　　　（2）我们可以通过ThreadLocal.get()获取对应的ThreadLocal的value。通过ThreadLcoal.set(value)来设置更改threadlocals中的值。

参考资料：

　　1、博客园-海子-http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html

　　2、http://www.iteye.com/topic/103804

　　3、http://www.cnblogs.com/xzwblog/p/7227509.html

　　以下给出两段实例代码，也来自上述参考资料：

1、hibernate中典型的ThreadLocal的应用，获取session；

...
private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();  //类成员
  
public static Session getSession() throws InfrastructureException {  
    Session s = (Session) threadSession.get();  
    try {  
        if (s == null) {  
            s = getSessionFactory().openSession();  
            threadSession.set(s);  
        }  
    } catch (HibernateException ex) {  
        throw new InfrastructureException(ex);  
    }  
    return s;  
}  

　2、

public class Test {
    ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>();
    ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>();
 
     
    public void set() {
        longLocal.set(Thread.currentThread().getId());

                     //这里先获取每一个线程thread的ThreadLocalMap,然后map.set(this, value)，this就是当前的ThreadLocal，value就是getId的值，也就为每个线程创建完副本，并存放入线程的ThreadLocalMap中，从而实现了线程本地变量的副本创建。

        stringLocal.set(Thread.currentThread().getName());
    }
     
    public long getLong() {
        return longLocal.get();
    }
     
    public String getString() {
        return stringLocal.get();
    }
     
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final Test test = new Test();
         
         
        test.set();
        System.out.println(test.getLong());
        System.out.println(test.getString());
     
         
        Thread thread1 = new Thread(){
            public void run() {
                test.set();
                System.out.println(test.getLong());
                System.out.println(test.getString());
            };
        };
        thread1.start();
        thread1.join();
         
        System.out.println(test.getLong());
        System.out.println(test.getString());
    }
}

　　

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