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Java多线程-ThreadLocal-学习笔记9

 
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一、概述
ThreadLocal是什么呢?其实ThreadLocal并非是一个线程的本地实现版本,它并不是一个Thread,而是threadlocalvariable(线程局部变量)。也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适。线程局部变量(ThreadLocal)其实的功用非常简单,就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本,是Java中一种较为特殊的线程绑定机制,是每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会和其它线程的副本冲突。
 
从线程的角度看,每个线程都保持一个对其线程局部变量副本的隐式引用,只要线程是活动的并且 ThreadLocal 实例是可访问的;在线程消失之后,其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收(除非存在对这些副本的其他引用)。
 
通过ThreadLocal存取的数据,总是与当前线程相关,也就是说,JVM 为每个运行的线程,绑定了私有的本地实例存取空间,从而为多线程环境常出现的并发访问问题提供了一种隔离机制。
 
ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢?其实实现的思路很简单,在ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程的变量的副本。
 
概括起来说,对于多线程资源共享的问题,同步机制采用了“以时间换空间”的方式,而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量,让不同的线程排队访问,而后者为每一个线程都提供了一份变量,因此可以同时访问而互不影响。
 
二、API说明
 
ThreadLocal()
  创建一个线程本地变量。
T get()
  返回此线程局部变量的当前线程副本中的值,如果这是线程第一次调用该方法,则创建并初始化此副本。 
protected  T initialValue()
  返回此线程局部变量的当前线程的初始值。最多在每次访问线程来获得每个线程局部变量时调用此方法一次,即线程第一次使用 get() 方法访问变量的时候。如果线程先于 get 方法调用 set(T) 方法,则不会在线程中再调用 initialValue 方法。
 
   若该实现只返回 null;如果程序员希望将线程局部变量初始化为 null 以外的某个值,则必须为 ThreadLocal 创建子类,并重写此方法。通常,将使用匿名内部类。initialValue 的典型实现将调用一个适当的构造方法,并返回新构造的对象。
 
void remove()
  移除此线程局部变量的值。这可能有助于减少线程局部变量的存储需求。如果再次访问此线程局部变量,那么在默认情况下它将拥有其 initialValue。
void set(T value)
  将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。许多应用程序不需要这项功能,它们只依赖于 initialValue() 方法来设置线程局部变量的值。
 
在程序中一般都重写initialValue方法,以给定一个特定的初始值。
 
三、典型实例
    1、创建一个Bean,通过不同的线程对象设置Bean属性,保证各个线程Bean对象的独立性。
import java.util.Random;

/**
 * ThreadLocal类实现了线程内部的数据共享,ThreadLocal本身并不是线程,属于线程本地变量
 * 
 * 在多线程并发的情况每个线程有自己独立的本地变量空间,保护了数据安全
 * 
 * 下面的例子展示了 t1 t2 并发执行,并各自设置student对象的Age值
 * 
 * @author 吖大哥
 * @date May 22, 2014 2:26:17 PM
 */
public class ThreadLocalTest implements Runnable {

	private final static ThreadLocal thLocal = new ThreadLocal();

	public static void main(String[] args) {
		ThreadLocalTest tt = new ThreadLocalTest();
		Thread t1 = new Thread(tt, "A");
		Thread t2 = new Thread(tt, "B");

		// 启动两个线程
		t1.start();
		t2.start();
	}

	@Override
	public void run() {
		createStu();
	}

	public void createStu() {
		try {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+ " 正在运行……………………");
			Random r = new Random();
			// 来个千年老妖
			int age = r.nextInt(1000);
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+ "…………设置Age的值…………" + age);

			Student stu = getInstance();
			stu.setAge(age);

			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+ "…………第一次获取Age的值…………" + stu.getAge());

			Thread.sleep(1000);// 暂停一会儿

			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+ "…………第二次获取Age的值…………" + stu.getAge());
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	// 相当于单例
	public Student getInstance() {
		Student stu = (Student) thLocal.get();
		if (stu == null) {
			// 创建一个视图等对象并存储到本地线程变量中
			stu = new Student();
			thLocal.set(stu);
		}
		return stu;
	}
}

class Student {

	private int age = 0;

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

}
 
 
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