在JDK的早期版本中，提供了一種解決多線程并發(fā)問題的方案：java.lang.ThreadLocal類。ThreadLocal類在維護變量時，實際使用了當前線程（Thread）中的一個叫做ThreadLocalMap的獨立副本，每個線程可以獨立修改屬于自己的副本而不會互相影響，從而隔離了線程和線程，避免了線程訪問實例變量發(fā)生沖突的問題。
ThreadLocal本身并不是一個線程，而是通過操作當前線程中的一個內部變量來達到與其他線程隔離的目的。之所以取名為ThreadLocal，所期望表達的含義是其操作的對象是線程的一個本地變量。
Thread.java
public class Thread implements Runnable { // 這里省略了許多其他的代碼 ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;}
ThreadLocal.java
public class ThreadLocal<T> { // 這里省略了許多其他代碼 // 將value 的值保存于當前線程的本地變量中 public void set(T value) { // 獲取當前線程 Thread t = Thread.currentThread(); // 調用getMap 方法獲得當前線程中的本地變量ThreadLocalMap ThreadLocalMap map = getMap(t); // 如果ThreadLocalMap 已存在，直接使用 if (map != null) // 以當前的ThreadLocal 的實例作為key，存儲于當前線程的 // ThreadLocalMap 中，如果當前線程中定義了多個不同的ThreadLocal // 的實例，則它們會作為不同key 進行存儲而不會互相干擾 map.set(this, value); else // 如果ThreadLocalMap 不存在，則為當前線程創(chuàng)建一個新的 createMap(t, value); } // 獲取當前線程中以當前ThreadLocal 實例為key 的變量值 public T get() { // 獲取當前線程 Thread t = Thread.currentThread(); // 獲取當前線程中的ThreadLocalMap ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) { // 獲取當前線程中以當前ThreadLocal 實例為key 的變量值 ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) return (T) e.value; } // 當map 不存在時，設置初始值 return setInitialValue(); } // 從當前線程中獲取與之對應的ThreadLocalMap ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals; } // 創(chuàng)建當前線程中的ThreadLocalMap void createMap(Thread t, T firstValue) { // 調用構造函數生成當前線程中的ThreadLocalMap t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); } // ThreadLoaclMap 的定義 static class ThreadLocalMap { //這里省略了許多代碼 }}
ThreadLocal模式至少從兩個方面完成了數據訪問隔離，即橫向隔離和縱向隔離。
深入比較ThreadLocal模式與synchronized關鍵字
要完成ThreadLocal模式，其中最關鍵的地方就是創(chuàng)建一個任何地方都可以訪問到的ThreadLocal實例。而這一點，我們可以通過類變量來實現，這個用于承載類變量的類就被視作是一個共享環(huán)境。
public class Counter { // 新建一個靜態(tài)的ThreadLocal 變量，并通過get 方法將其變?yōu)橐粋€可訪問的對象 PRivate static ThreadLocal<Integer> counterContext = new ThreadLocal<Integer>() { protected synchronized Integer initialValue() { return 10; } }; // 通過靜態(tài)的get 方法訪問ThreadLocal 中存儲的值 public static Integer get() { return counterContext.get(); } // 通過靜態(tài)的set 方法將變量值設置到ThreadLocal 中 public static void set(Integer value) { counterContext.set(value); } // 封裝業(yè)務邏輯，操作存儲于ThreadLocal 中的變量 public static Integer getNextCounter() { counterContext.set(counterContext.get() + 1); return counterContext.get(); }}
public class ThreadLocalTest extends Thread { public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println("Thread[" + Thread.currentThread().getName() + "],counter=" + Counter.getNextCounter()); } }}
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { ThreadLocalTest testThread1 = new ThreadLocalTest(); ThreadLocalTest testThread2 = new ThreadLocalTest(); ThreadLocalTest testThread3 = new ThreadLocalTest(); testThread1.start(); testThread2.start(); testThread3.start(); }}
我們來運行一下上面的代碼，并看看輸出結果：
Thread[Thread-2],counter=11Thread[Thread-2],counter=12Thread[Thread-2],counter=13Thread[Thread-0],counter=11Thread[Thread-0],counter=12Thread[Thread-0],counter=13Thread[Thread-1],counter=11Thread[Thread-1],counter=12Thread[Thread-1],counter=13
ThreadLocal模式最合適的使用場景：在同一個線程的不同開發(fā)層次中共享數據。
ThreadLocal模式的兩個主要步驟：
未完待續(xù)...
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