ThreadLocal学习

一、简介

　　ThreadLocal的引入，在多线程情况下，实现线程变量的共享，但是又不相互影响,也就是所说的线程隔离。

　　下面是非线程安全的方法实现

package com.volshell.threads;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class UnsafeTask implements Runnable {
    private Date startDate;

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        startDate = new Date();
        System.out.println("Start thread :" + Thread.currentThread().getId()
                + ": " + startDate);

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep((int) Math.rint(Math.random() * 10));
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("Thread finished :" + Thread.currentThread().getId()
                + "--" + startDate);
    }

}

　　测试代码：

package com.volshell.threads.test;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

import com.volshell.threads.UnsafeTask;

public class UnsafeTaskTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        UnsafeTask task = new UnsafeTask();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread t = new Thread(task);
            t.start();

            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        }
    }
}

按照一般思路理解每个线程结束的时间和开始的时间是不相同的，但是有些线程有相同的结束时间！！

　　下面是通过使用线程局部变量加以控制的，ThreadLocal

package com.volshell.threads;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SafeTask implements Runnable {
    private static ThreadLocal<Date> startDate = new ThreadLocal<Date>() {
        protected Date initialValue() {
            return new Date();
        };
    };

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
    
        System.out.println("Start thread :" + Thread.currentThread().getId()
                + ": " + startDate.get());

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep((int) Math.rint(Math.random() * 10));
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("----------Thread finished :" + Thread.currentThread().getId()
                + "--" + startDate.get());
    }

}

这样，每一个线程的起始、结束时间就完全不一样了。

二、深入源码

　　ThreadLocal类提供了thread-local variables ,通过set/get方法实现对变量的初始化。在第一次调用set的时候完成初始化。

　　get方法

    public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null)
                return (T)e.value;
        }
        return setInitialValue();
    }

　　其实在其内部维护一个Map -- ThreadLocalMap,其内部同样适用Entry来实现，每一个线程用一个Entry存储。

        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }

　　不过他的key为ThreadLocal对象。

　　回到get方法，通过当前线程获取ThreadLocalMap对象， ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); 获取当前线程的Entry，然后就可以得到value.

　　set方法与之类似，

三、总结

　　每一个线程对应着一个ThreadLocalMap，Map中存储着Entry，而Entry中的key为ThreadLocal对象，value为真实的线程私有变量。