并發(fā)編程和ThreadLocal
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來源: cnblogs.com/xiaoxi/p/7755253.htmll
作者: 平凡希
Part1對(duì)ThreadLocal的理解
ThreadLocal，很多地方叫做線程本地變量，也有些地方叫做線程本地存儲(chǔ)，其實(shí)意思差不多?？赡芎芏嗯笥讯贾繲hreadLocal為變量在每個(gè)線程中都創(chuàng)建了一個(gè)副本，那么每個(gè)線程可以訪問自己內(nèi)部的副本變量。 這句話從字面上看起來很容易理解，但是真正理解并不是那么容易。
ThreadLocal的官方API解釋為：
"該類提供了線程局部 (thread-local) 變量。這些變量不同于它們的普通對(duì)應(yīng)物，因?yàn)樵L問某個(gè)變量（通過其 get 或 set 方法）的每個(gè)線程都有自己的局部變量，它獨(dú)立于變量的初始化副本。ThreadLocal 實(shí)例通常是類中的 private static 字段，它們希望將狀態(tài)與某一個(gè)線程（例如，用戶 ID 或事務(wù) ID）相關(guān)聯(lián)。"
大概的意思有兩點(diǎn)：
1、ThreadLocal提供了一種訪問某個(gè)變量的特殊方式：訪問到的變量屬于當(dāng)前線程，即保證每個(gè)線程的變量不一樣，而同一個(gè)線程在任何地方拿到的變量都是一致的，這就是所謂的線程隔離。
如果要使用ThreadLocal，通常定義為private static類型，在我看來最好是定義為private static final類型。
很多博客都這樣說：ThreadLocal為解決多線程程序的并發(fā)問題提供了一種新的思路；ThreadLocal的目的是為了解決多線程訪問資源時(shí)的共享問題。如果你也這樣認(rèn)為的，那現(xiàn)在給你10秒鐘，清空之前對(duì)ThreadLocal的錯(cuò)誤的認(rèn)知！
ThreadLocal可以總結(jié)為一句話：ThreadLocal的作用是提供線程內(nèi)的局部變量，這種變量在線程的生命周期內(nèi)起作用，減少同一個(gè)線程內(nèi)多個(gè)函數(shù)或者組件之間一些公共變量的傳遞的復(fù)雜度。
我們還是先來看一個(gè)例子：
class ConnectionManager {
private static Connection connect = null;
public static Connection openConnection() {
if(connect == null){
connect = DriverManager.getConnection();
}
return connect;
}
public static void closeConnection() {
if(connect!=null)
connect.close();
}
}
假設(shè)有這樣一個(gè)數(shù)據(jù)庫鏈接管理類，這段代碼在單線程中使用是沒有任何問題的，但是如果在多線程中使用呢？很顯然，在多線程中使用會(huì)存在線程安全問題：第一，這里面的2個(gè)方法都沒有進(jìn)行同步，很可能在openConnection方法中會(huì)多次創(chuàng)建connect；第二，由于connect是共享變量，那么必然在調(diào)用connect的地方需要使用到同步來保障線程安全，因?yàn)楹芸赡芤粋€(gè)線程在使用connect進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作，而另外一個(gè)線程調(diào)用closeConnection關(guān)閉鏈接。
所以出于線程安全的考慮，必須將這段代碼的兩個(gè)方法進(jìn)行同步處理，并且在調(diào)用connect的地方需要進(jìn)行同步處理。這樣將會(huì)大大影響程序執(zhí)行效率，因?yàn)橐粋€(gè)線程在使用connect進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作的時(shí)候，其他線程只有等待。
那么大家來仔細(xì)分析一下這個(gè)問題，這地方到底需不需要將connect變量進(jìn)行共享？事實(shí)上，是不需要的。假如每個(gè)線程中都有一個(gè)connect變量，各個(gè)線程之間對(duì)connect變量的訪問實(shí)際上是沒有依賴關(guān)系的，即一個(gè)線程不需要關(guān)心其他線程是否對(duì)這個(gè)connect進(jìn)行了修改的。
到這里，可能會(huì)有朋友想到，既然不需要在線程之間共享這個(gè)變量，可以直接這樣處理，在每個(gè)需要使用數(shù)據(jù)庫連接的方法中具體使用時(shí)才創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫鏈接，然后在方法調(diào)用完畢再釋放這個(gè)連接。比如下面這樣：
class ConnectionManager {
private Connection connect = null;
public Connection openConnection() {
if(connect == null){
connect = DriverManager.getConnection();
}
return connect;
}
public void closeConnection() {
if(connect!=null)
connect.close();
}
}
class Dao{
public void insert() {
ConnectionManager connectionManager = new ConnectionManager();
Connection connection = connectionManager.openConnection();
//使用connection進(jìn)行操作
connectionManager.closeConnection();
}
}
這樣處理確實(shí)也沒有任何問題，由于每次都是在方法內(nèi)部創(chuàng)建的連接，那么線程之間自然不存在線程安全問題。但是這樣會(huì)有一個(gè)致命的影響：導(dǎo)致服務(wù)器壓力非常大，并且嚴(yán)重影響程序執(zhí)行性能。由于在方法中需要頻繁地開啟和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接，這樣不盡嚴(yán)重影響程序執(zhí)行效率，還可能導(dǎo)致服務(wù)器壓力巨大。
那么這種情況下使用ThreadLocal是再適合不過的了，因?yàn)門hreadLocal在每個(gè)線程中對(duì)該變量會(huì)創(chuàng)建一個(gè)副本，即每個(gè)線程內(nèi)部都會(huì)有一個(gè)該變量，且在線程內(nèi)部任何地方都可以使用，線程之間互不影響，這樣一來就不存在線程安全問題，也不會(huì)嚴(yán)重影響程序執(zhí)行性能。
但是要注意，雖然ThreadLocal能夠解決上面說的問題，但是由于在每個(gè)線程中都創(chuàng)建了副本，所以要考慮它對(duì)資源的消耗，比如內(nèi)存的占用會(huì)比不使用ThreadLocal要大。
Part2深入解析ThreadLocal類
在上面談到了對(duì)ThreadLocal的一些理解，那我們下面來看一下具體ThreadLocal是如何實(shí)現(xiàn)的。先了解一下ThreadLocal類提供的幾個(gè)方法：
public T get() { }
public void set(T value) { }
public void remove() { }
protected T initialValue() { }
get()方法是用來獲取ThreadLocal在當(dāng)前線程中保存的變量副本，set()用來設(shè)置當(dāng)前線程中變量的副本，remove()用來移除當(dāng)前線程中變量的副本，initialValue()是一個(gè)protected方法，用來返回此線程局部變量的當(dāng)前線程的初始值，一般是在使用時(shí)進(jìn)行重寫的，它是一個(gè)延遲加載方法， 下面會(huì)詳細(xì)說明。
首先我們來看一下ThreadLocal類是如何為每個(gè)線程創(chuàng)建一個(gè)變量的副本的。先看下get方法的實(shí)現(xiàn)：
public T get() {
//1.首先獲取當(dāng)前線程
Thread t = Thread.currentThread();
//2.獲取線程的map對(duì)象
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//3.如果map不為空，以threadlocal實(shí)例為key獲取到對(duì)應(yīng)Entry，然后從Entry中取出對(duì)象即可。
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null)
return (T)e.value;
}
//如果map為空，也就是第一次沒有調(diào)用set直接get（或者調(diào)用過set，又調(diào)用了remove）時(shí)，為其設(shè)定初始值
return setInitialValue();
}
第3行是取得當(dāng)前線程，然后通過getMap(t)方法獲取到一個(gè)map，map的類型為ThreadLocalMap。然后接著下面獲取到<key,value>鍵值對(duì)，注意這里獲取鍵值對(duì)傳進(jìn)去的是 this，而不是當(dāng)前線程t。如果獲取成功，則返回value值。如果map為空，則調(diào)用setInitialValue方法返回value。
下面我們對(duì)上面的每一句來仔細(xì)分析。首先看一下getMap方法中做了什么：
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
可能大家沒有想到的是，在getMap中，是調(diào)用當(dāng)期線程t，返回當(dāng)前線程t中的一個(gè)成員變量threadLocals。那么我們繼續(xù)取Thread類中取看一下成員變量threadLocals是什么：
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
* by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
實(shí)際上就是一個(gè)ThreadLocalMap，這個(gè)類型是ThreadLocal類的一個(gè)內(nèi)部類，我們繼續(xù)取看ThreadLocalMap的實(shí)現(xiàn)：
可以看到ThreadLocalMap的Entry繼承了WeakReference，并且使用ThreadLocal作為鍵值。
總結(jié)
get()方法的第3和第5行很明顯是獲取屬于當(dāng)前線程的ThreadLocalMap，如果這個(gè)map不為空，我們就以當(dāng)前的ThreadLocal為鍵，去獲取相應(yīng)的Entry，Entry是ThreadLocalMap的靜態(tài)內(nèi)部類，它繼承于弱引用，所以在get()方法里面如第10行一樣調(diào)用e.value方法就可以獲取實(shí)際的資源副本值。但是如果有一個(gè)為空，說明屬于該線程的資源副本還不存在，則需要去創(chuàng)建資源副本，從代碼中可以看到是調(diào)用setInitialValue()方法，其定義如下：
/**
* Variant of set() to establish initialValue. Used instead
* of set() in case user has overridden the set() method.
*
* @return the initial value
*/
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;
}
第8行調(diào)用initialValue()方法初始化一個(gè)值。接下來是判斷線程的ThreadLocalMap是否為空，不為空就直接設(shè)置值（鍵為this，值為value），為空則創(chuàng)建一個(gè)Map，調(diào)用方法為createMap()，其定義如下：
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
簡(jiǎn)單明了，而ThreadLocalMap的這個(gè)構(gòu)造方法的實(shí)現(xiàn)如下：
/**
* Construct a new map initially containing (firstKey, firstValue).
* ThreadLocalMaps are constructed lazily, so we only create
* one when we have at least one entry to put in it.
*/
ThreadLocalMap(ThreadLocal firstKey, Object firstValue) {
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
實(shí)例化table數(shù)組用于存儲(chǔ)鍵值對(duì)，然后通過映射將鍵值對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)入相應(yīng)的位置。
下面再來看set方法。
/**
* Sets the current thread's copy of this thread-local variable
* to the specified value. Most subclasses will have no need to
* override this method, relying solely on the {@link #initialValue}
* method to set the values of thread-locals.
*
* @param value the value to be stored in the current thread's copy of
* this thread-local.
*/
public void set(T value) {
// 獲取當(dāng)前線程對(duì)象
Thread t = Thread.currentThread();
// 獲取當(dāng)前線程本地變量Map
ThreadLocalMap map = getMap(t);
// map不為空
if (map != null)
// 存值
map.set(this, value);
else
// 創(chuàng)建一個(gè)當(dāng)前線程本地變量Map
createMap(t, value);
}
在這個(gè)方法內(nèi)部我們看到，首先通過getMap(Thread t)方法獲取一個(gè)和當(dāng)前線程相關(guān)的ThreadLocalMap，然后將變量的值設(shè)置到這個(gè)ThreadLocalMap對(duì)象中，當(dāng)然如果獲取到的ThreadLocalMap對(duì)象為空，就通過createMap方法創(chuàng)建。
至此，可能大部分朋友已經(jīng)明白了ThreadLocal是如何為每個(gè)線程創(chuàng)建變量的副本的：
首先，在每個(gè)線程Thread內(nèi)部有一個(gè)ThreadLocal.ThreadLocalMap類型的成員變量threadLocals，這個(gè)threadLocals就是用來存儲(chǔ)實(shí)際的變量副本的，鍵值為當(dāng)前ThreadLocal變量，value為變量副本（即T類型的變量）。
初始時(shí)，在Thread里面，threadLocals為空，當(dāng)通過ThreadLocal變量調(diào)用get()方法或者set()方法，就會(huì)對(duì)Thread類中的threadLocals進(jìn)行初始化，并且以當(dāng)前ThreadLocal變量為鍵值，以ThreadLocal要保存的副本變量為value，存到threadLocals。
然后在當(dāng)前線程里面，如果要使用副本變量，就可以通過get方法在threadLocals里面查找。
Part3示例
示例1：
下面通過一個(gè)例子來證明通過ThreadLocal能達(dá)到在每個(gè)線程中創(chuàng)建變量副本的效果：
package com.demo.test;
public class TestThreadLocal {
ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>();
ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>();
public void set() {
longLocal.set(Thread.currentThread().getId());
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 TestThreadLocal test = new TestThreadLocal();
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());
}
}
這段代碼的輸出結(jié)果為：
1
main
8
Thread-0
1
main 從這段代碼的輸出結(jié)果可以看出，在main線程中和thread1線程中，longLocal保存的副本值和stringLocal保存的副本值都不一樣。最后一次在main線程再次打印副本值是為了證明在main線程中和thread1線程中的副本值確實(shí)是不同的。
總結(jié)一下：
1）實(shí)際的通過ThreadLocal創(chuàng)建的副本是存儲(chǔ)在每個(gè)線程自己的threadLocals中的；
2）為何threadLocals的類型ThreadLocalMap的鍵值為ThreadLocal對(duì)象，因?yàn)槊總€(gè)線程中可有多個(gè)threadLocal變量，就像上面代碼中的longLocal和stringLocal；
3）在進(jìn)行g(shù)et之前，必須先set，否則會(huì)報(bào)空指針異常。如果想在get之前不需要調(diào)用set就能正常訪問的話，必須重寫initialValue()方法。
因?yàn)樵谏厦娴拇a分析過程中，我們發(fā)現(xiàn)如果沒有先set的話，即在map中查找不到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)，則會(huì)通過調(diào)用setInitialValue方法返回i，而在setInitialValue方法中，有一個(gè)語句是T value = initialValue()， 而默認(rèn)情況下，initialValue方法返回的是null。
注意 ：默認(rèn)情況下 initValue(), 返回 null 。線程在沒有調(diào)用 set 之前，第一次調(diào)用 get 的時(shí)候， get方法會(huì)默認(rèn)去調(diào)用 initValue 這個(gè)方法。所以如果沒有覆寫這個(gè)方法，可能導(dǎo)致 get 返回的是 null 。當(dāng)然如果調(diào)用過 set 就不會(huì)有這種情況了。但是往往在多線程情況下我們不能保證每個(gè)線程的在調(diào)用 get 之前都調(diào)用了set ，所以最好對(duì) initValue 進(jìn)行覆寫，以免導(dǎo)致空指針異常。
看下面這個(gè)例子：
package com.demo.test;
public class TestThreadLocal {
ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>();
ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>();
public void set() {
longLocal.set(Thread.currentThread().getId());
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 TestThreadLocal test = new TestThreadLocal();
//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());
}
}
在main線程中，沒有先set，直接get的話，運(yùn)行時(shí)會(huì)報(bào)空指針異常。
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at com.demo.test.TestThreadLocal.getLong(TestThreadLocal.java:14)
at com.demo.test.TestThreadLocal.main(TestThreadLocal.java:25)
但是如果改成下面這段代碼，即重寫了initialValue方法：
package com.demo.test;
public class TestThreadLocal {
ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>(){
protected Long initialValue() {
return Thread.currentThread().getId();
};
};
ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>(){
protected String initialValue() {
return Thread.currentThread().getName();
};
};
public void set() {
longLocal.set(Thread.currentThread().getId());
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 TestThreadLocal test = new TestThreadLocal();
//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());
}
}
就可以直接不用先set而直接調(diào)用get了。
示例2：
package com.demo.test;
public class TestNum {
// ①通過匿名內(nèi)部類覆蓋ThreadLocal的initialValue()方法，指定初始值
private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>() {
public Integer initialValue() {
return 0;
}
};
// ②獲取下一個(gè)序列值
public int getNextNum() {
seqNum.set(seqNum.get() + 1);
return seqNum.get();
}
public static void main(String[] args) {
TestNum sn = new TestNum();
// ③ 3個(gè)線程共享sn，各自產(chǎn)生序列號(hào)
TestClient t1 = new TestClient(sn);
TestClient t2 = new TestClient(sn);
TestClient t3 = new TestClient(sn);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
private static class TestClient extends Thread {
private TestNum sn;
public TestClient(TestNum sn) {
this.sn = sn;
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
// ④每個(gè)線程打出3個(gè)序列值
System.out.println("thread[" + Thread.currentThread().getName() + "] --> sn["
+ sn.getNextNum() + "]");
}
}
}
}
通常我們通過匿名內(nèi)部類的方式定義ThreadLocal的子類，提供初始的變量值，如例子中①處所示。TestClient線程產(chǎn)生一組序列號(hào)，在③處，我們生成3個(gè)TestClient，它們共享同一個(gè)TestNum實(shí)例。運(yùn)行以上代碼，在控制臺(tái)上輸出以下的結(jié)果：
thread[Thread-0] --> sn[1]
thread[Thread-1] --> sn[1]
thread[Thread-2] --> sn[1]
thread[Thread-1] --> sn[2]
thread[Thread-0] --> sn[2]
thread[Thread-1] --> sn[3]
thread[Thread-2] --> sn[2]
thread[Thread-0] --> sn[3]
thread[Thread-2] --> sn[3]
考察輸出的結(jié)果信息，我們發(fā)現(xiàn)每個(gè)線程所產(chǎn)生的序號(hào)雖然都共享同一個(gè)TestNum實(shí)例，但它們并沒有發(fā)生相互干擾的情況，而是各自產(chǎn)生獨(dú)立的序列號(hào)，這是因?yàn)槲覀兺ㄟ^ThreadLocal為每一個(gè)線程提供了單獨(dú)的副本。
Part4ThreadLocal的應(yīng)用場(chǎng)景
最常見的ThreadLocal使用場(chǎng)景為 用來解決 數(shù)據(jù)庫連接、Session管理等。
private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder
= new ThreadLocal<Connection>() {
public Connection initialValue() {
return DriverManager.getConnection(DB_URL);
}
};
public static Connection getConnection() {
return connectionHolder.get();
}
private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();
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;
}
ThreadLocal對(duì)象通常用于防止對(duì)可變的單實(shí)例變量或全局變量進(jìn)行共享。
當(dāng)一個(gè)類中使用了static成員變量的時(shí)候，一定要多問問自己，這個(gè)static成員變量需要考慮線程安全嗎？也就是說，多個(gè)線程需要獨(dú)享自己的static成員變量嗎？如果需要考慮，不妨使用ThreadLocal。
ThreadLocal的主要應(yīng)用場(chǎng)景為多線程多實(shí)例（每個(gè)線程對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)例）的對(duì)象的訪問，并且這個(gè)對(duì)象很多地方都要用到。例如：同一個(gè)網(wǎng)站登錄用戶，每個(gè)用戶服務(wù)器會(huì)為其開一個(gè)線程，每個(gè)線程中創(chuàng)建一個(gè)ThreadLocal，里面存用戶基本信息等，在很多頁面跳轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)顯示用戶信息或者得到用戶的一些信息等頻繁操作，這樣多線程之間并沒有聯(lián)系而且當(dāng)前線程也可以及時(shí)獲取想要的數(shù)據(jù)。
ThreadLocal通常用來共享數(shù)據(jù)，當(dāng)你想在多個(gè)方法中使用某個(gè)變量，這個(gè)變量是當(dāng)前線程的狀態(tài)，其它線程不依賴這個(gè)變量，你第一時(shí)間想到的就是把變量定義在方法內(nèi)部，然后再方法之間傳遞參數(shù)來使用，這個(gè)方法能解決問題，但是有個(gè)煩人的地方就是，每個(gè)方法都需要聲明形參，多處聲明，多處調(diào)用。影響代碼的美觀和維護(hù)。有沒有一種方法能將變量像private static形式來訪問呢？這樣在類的任何一處地方就都能使用。這個(gè)時(shí)候ThreadLocal大顯身手了。
Part5總結(jié)
1實(shí)現(xiàn)思想
ThreadLocal 的實(shí)現(xiàn)思想，我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)說了，每個(gè)線程維護(hù)一個(gè) ThreadLocalMap 的映射表，映射表的 key 是 ThreadLocal 實(shí)例本身，value 是要存儲(chǔ)的副本變量。ThreadLocal 實(shí)例本身并不存儲(chǔ)值，它只是提供一個(gè)在當(dāng)前線程中找到副本值的 key。如下圖所示：
2線程隔離的秘密
線程隔離的秘密，就在于ThreadLocalMap這個(gè)類。ThreadLocalMap是ThreadLocal類的一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類，它實(shí)現(xiàn)了鍵值對(duì)的設(shè)置和獲取（對(duì)比Map對(duì)象來理解），每個(gè)線程中都有一個(gè)獨(dú)立的ThreadLocalMap副本，它所存儲(chǔ)的值，只能被當(dāng)前線程讀取和修改。ThreadLocal類通過操作每一個(gè)線程特有的ThreadLocalMap副本，從而實(shí)現(xiàn)了變量訪問在不同線程中的隔離。因?yàn)槊總€(gè)線程的變量都是自己特有的，完全不會(huì)有并發(fā)錯(cuò)誤。還有一點(diǎn)就是，ThreadLocalMap存儲(chǔ)的鍵值對(duì)中的鍵是this對(duì)象指向的ThreadLocal對(duì)象，而值就是你所設(shè)置的對(duì)象了。
3ThreadLocalMap
ThreadLocalMap并不是為了解決線程安全問題，而是提供了一種將實(shí)例綁定到當(dāng)前線程的機(jī)制，類似于隔離的效果，實(shí)際上自己在方法中new出來變量也能達(dá)到類似的效果。ThreadLocalMap跟線程安全基本不搭邊，綁定上去的實(shí)例也不是多線程公用的，而是每個(gè)線程new一份，這個(gè)實(shí)例肯定不是共用的，如果共用了，那就會(huì)引發(fā)線程安全問題。ThreadLocalMap最大的用處就是用來把實(shí)例變量共享成全局變量，在程序的任何方法中都可以訪問到該實(shí)例變量而已。網(wǎng)上很多人說ThreadLocalMap是解決了線程安全問題，其實(shí)是望文生義，兩者不是同類問題。
4設(shè)計(jì)的初衷
ThreadLocal設(shè)計(jì)的初衷是為了解決多線程編程中的資源共享問題。提起這個(gè)，大家一般會(huì)想到synchronized，synchronized采取的是“以時(shí)間換空間”的策略，本質(zhì)上是對(duì)關(guān)鍵資源上鎖，讓大家排隊(duì)操作。而ThreadLocal采取的是“以空間換時(shí)間”的思路，為每個(gè)使用該變量的線程提供獨(dú)立的變量副本，在本線程內(nèi)部，它相當(dāng)于一個(gè)“全局變量”，可以保證本線程任何時(shí)間操縱的都是同一個(gè)對(duì)象。
5最重要的概念
ThreadLocal類最重要的一個(gè)概念是，其原理是通過一個(gè)ThreadLocal的靜態(tài)內(nèi)部類ThreadLocalMap實(shí)現(xiàn)，但是實(shí)際中，ThreadLocal不保存ThreadLocalMap，而是有每個(gè)Thread內(nèi)部維護(hù)ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals一份數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
這里畫張圖更容易理解，假如我們有如下的代碼：
class ThreadLocalDemo
{
ThreadLocal<Integer> localA = new ThreadLocal<Integer>();
ThreadLocal<Integer> localB = new ThreadLocal<Integer>();
}
在多線程環(huán)境下，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是如下圖所示：
6一般步驟
（1）在多線程的類（如ThreadDemo類）中，創(chuàng)建一個(gè)ThreadLocal對(duì)象threadXxx，用來保存線程間需要隔離處理的對(duì)象xxx。
（2）在ThreadDemo類中，創(chuàng)建一個(gè)獲取要隔離訪問的數(shù)據(jù)的方法getXxx()，在方法中判斷，若ThreadLocal對(duì)象為null時(shí)候，應(yīng)該new()一個(gè)隔離訪問類型的對(duì)象，并強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為要應(yīng)用的類型。
（3）在ThreadDemo類的run()方法中，通過getXxx()方法獲取要操作的數(shù)據(jù)，這樣可以保證每個(gè)線程對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，在任何時(shí)刻都操作的是這個(gè)對(duì)象。
7ThreadLocal 與 synchronized 的對(duì)比
（1）ThreadLocal和synchonized都用于解決多線程并發(fā)訪問。但是ThreadLocal與synchronized有本質(zhì)的區(qū)別。synchronized是利用鎖的機(jī)制，使變量或代碼塊在某一時(shí)該只能被一個(gè)線程訪問。而ThreadLocal為每一個(gè)線程都提供了變量的副本，使得每個(gè)線程在某一時(shí)間訪問到的并不是同一個(gè)對(duì)象，這樣就隔離了多個(gè)線程對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享。而synchronized卻正好相反，它用于在多個(gè)線程間通信時(shí)能夠獲得數(shù)據(jù)共享。
（2）synchronized用于線程間的數(shù)據(jù)共享，而ThreadLocal則用于線程間的數(shù)據(jù)隔離。
8一句話理解ThreadLocal
向ThreadLocal里面存東西就是向它里面的Map存東西的，然后ThreadLocal把這個(gè)Map掛到當(dāng)前的線程底下，這樣Map就只屬于這個(gè)線程了。
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