ThreadLocal不好用？那是你沒用對！
在 Java 中，如果要問哪個類使用簡單，但用好最不簡單？我想你的腦海中一定會浮現(xiàn)出一次詞——“ThreadLocal”。
確實如此，ThreadLocal 原本設(shè)計是為了解決并發(fā)時，線程共享變量的問題，但由于過度設(shè)計，如弱引用和哈希碰撞，從而導(dǎo)致它的理解難度大和使用成本高等問題。當(dāng)然，如果稍有不慎還是導(dǎo)致臟數(shù)據(jù)、內(nèi)存溢出、共享變量更新等問題，但即便如此，ThreadLocal 依舊有適合自己的使用場景，以及無可取代的價值，比如本文要介紹了這兩種使用場景，除了 ThreadLocal 之外，還真沒有合適的替代方案。
使用場景1：本地變量
我們以多線程格式化時間為例，來演示 ThreadLocal 的價值和作用，當(dāng)我們在多個線程中格式化時間時，通常會這樣操作。
① 2個線程格式化
當(dāng)有 2 個線程進(jìn)行時間格式化時，我們可以這樣寫：
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 創(chuàng)建并啟動線程1
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 得到時間對象
Date date = new Date(1 * 1000);
// 執(zhí)行時間格式化
formatAndPrint(date);
}
});
t1.start();
// 創(chuàng)建并啟動線程2
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 得到時間對象
Date date = new Date(2 * 1000);
// 執(zhí)行時間格式化
formatAndPrint(date);
}
});
t2.start();
}
/**
* 格式化并打印結(jié)果
* @param date 時間對象
*/
private static void formatAndPrint(Date date) {
// 格式化時間對象
SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
// 執(zhí)行格式化
String result = simpleDateFormat.format(date);
// 打印最終結(jié)果
System.out.println("時間：" + result);
}
}
上面的代碼因為創(chuàng)建的線程數(shù)量并不多，所以我們可以給每個線程創(chuàng)建一個私有對象 SimpleDateFormat 來進(jìn)行時間格式化。
② 10個線程格式化
當(dāng)線程的數(shù)量從 2 個升級為 10 個時，我們可以使用 for 循環(huán)來創(chuàng)建多個線程執(zhí)行時間格式化，具體實現(xiàn)代碼如下：
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
int finalI = i;
// 創(chuàng)建線程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 得到時間對象
Date date = new Date(finalI * 1000);
// 執(zhí)行時間格式化
formatAndPrint(date);
}
});
// 啟動線程
thread.start();
}
}
/**
* 格式化并打印時間
* @param date 時間對象
*/
private static void formatAndPrint(Date date) {
// 格式化時間對象
SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
// 執(zhí)行格式化
String result = simpleDateFormat.format(date);
// 打印最終結(jié)果
System.out.println("時間：" + result);
}
}
以上程序的執(zhí)行結(jié)果為：
從上述結(jié)果可以看出，雖然此時創(chuàng)建的線程數(shù)和 SimpleDateFormat 的數(shù)量不算少，但程序還是可以正常運行的。
③ 1000個線程格式化
然而當(dāng)我們將線程的數(shù)量從 10 個變成 1000 個的時候，我們就不能單純的使用 for 循環(huán)來創(chuàng)建 1000 個線程的方式來解決問題了，因為這樣頻繁的新建和銷毀線程會造成大量的系統(tǒng)開銷和線程過度爭搶 CPU 資源的問題。
所以經(jīng)過一番思考后，我們決定使用線程池來執(zhí)行這 1000 次的任務(wù)，因為線程池可以復(fù)用線程資源，無需頻繁的新建和銷毀線程，也可以通過控制線程池中線程的數(shù)量來避免過多線程所導(dǎo)致的 CPU 資源過度爭搶和線程頻繁切換所造成的性能問題，而且我們可以將 SimpleDateFormat 提升為全局變量，從而避免每次執(zhí)行都要新建 SimpleDateFormat 的問題，于是我們寫下了這樣的代碼：
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class App {
// 時間格式化對象
private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 創(chuàng)建線程池執(zhí)行任務(wù)
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int finalI = i;
// 執(zhí)行任務(wù)
threadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 得到時間對象
Date date = new Date(finalI * 1000);
// 執(zhí)行時間格式化
formatAndPrint(date);
}
});
}
// 線程池執(zhí)行完任務(wù)之后關(guān)閉
threadPool.shutdown();
}
/**
* 格式化并打印時間
* @param date 時間對象
*/
private static void formatAndPrint(Date date) {
// 執(zhí)行格式化
String result = simpleDateFormat.format(date);
// 打印最終結(jié)果
System.out.println("時間：" + result);
}
}
當(dāng)我們懷著無比喜悅的心情去運行程序的時候，卻發(fā)現(xiàn)意外發(fā)生了，這樣寫代碼竟然會出現(xiàn)線程安全的問題。從上述結(jié)果可以看出，程序的打印結(jié)果竟然有重復(fù)內(nèi)容的，正確的情況應(yīng)該是沒有重復(fù)的時間才對。
PS：所謂的線程安全問題是指：在多線程的執(zhí)行中，程序的執(zhí)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不相符的情況。
a) 線程安全問題分析
為了找到問題所在，我們嘗試查看 SimpleDateFormat 中 format 方法的源碼來排查一下問題，format 源碼如下：
private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo,
FieldDelegate delegate) {
// 注意此行代碼
calendar.setTime(date);
boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();
for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {
int tag = compiledPattern[i] >>> 8;
int count = compiledPattern[i++] & 0xff;
if (count == 255) {
count = compiledPattern[i++] << 16;
count |= compiledPattern[i++];
}
switch (tag) {
case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:
toAppendTo.append((char)count);
break;
case TAG_QUOTE_CHARS:
toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);
i += count;
break;
default:
subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);
break;
}
}
return toAppendTo;
}
從上述源碼可以看出，在執(zhí)行 SimpleDateFormat.format 方法時，會使用 calendar.setTime 方法將輸入的時間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，那么我們想想一下這樣的場景：
線程 1 執(zhí)行了 calendar.setTime(date)方法，將用戶輸入的時間轉(zhuǎn)換成了后面格式化時所需要的時間；線程 1 暫停執(zhí)行，線程 2 得到 CPU時間片開始執(zhí)行；線程 2 執(zhí)行了 calendar.setTime(date)方法，對時間進(jìn)行了修改；線程 2 暫停執(zhí)行，線程 1 得出 CPU時間片繼續(xù)執(zhí)行，因為線程 1 和線程 2 使用的是同一對象，而時間已經(jīng)被線程 2 修改了，所以此時當(dāng)線程 1 繼續(xù)執(zhí)行的時候就會出現(xiàn)線程安全的問題了。
正常的情況下，程序的執(zhí)行是這樣的：
非線程安全的執(zhí)行流程是這樣的：
b) 解決線程安全問題：加鎖
當(dāng)出現(xiàn)線程安全問題時，我們想到的第一解決方案就是加鎖，具體的實現(xiàn)代碼如下：
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class App {
// 時間格式化對象
private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 創(chuàng)建線程池執(zhí)行任務(wù)
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int finalI = i;
// 執(zhí)行任務(wù)
threadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 得到時間對象
Date date = new Date(finalI * 1000);
// 執(zhí)行時間格式化
formatAndPrint(date);
}
});
}
// 線程池執(zhí)行完任務(wù)之后關(guān)閉
threadPool.shutdown();
}
/**
* 格式化并打印時間
* @param date 時間對象
*/
private static void formatAndPrint(Date date) {
// 執(zhí)行格式化
String result = null;
// 加鎖
synchronized (App.class) {
result = simpleDateFormat.format(date);
}
// 打印最終結(jié)果
System.out.println("時間：" + result);
}
}
從上述結(jié)果可以看出，使用了 synchronized 加鎖之后程序就可以正常的執(zhí)行了。
加鎖的缺點
加鎖的方式雖然可以解決線程安全的問題，但同時也帶來了新的問題，當(dāng)程序加鎖之后，所有的線程必須排隊執(zhí)行某些業(yè)務(wù)才行，這樣無形中就降低了程序的運行效率了。
有沒有既能解決線程安全問題，又能提高程序的執(zhí)行速度的解決方案呢？
答案是：有的，這個時候 ThreadLocal就要上場了。
c) 解決線程安全問題：ThreadLocal
1.ThreadLocal 介紹
ThreadLocal 從字面的意思來理解是線程本地變量的意思，也就是說它是線程中的私有變量，每個線程只能使用自己的變量。
以上面線程池格式化時間為例，當(dāng)線程池中有 10 個線程時，SimpleDateFormat 會存入 ThreadLocal 中，它也只會創(chuàng)建 10 個對象，即使要執(zhí)行 1000 次時間格式化任務(wù)，依然只會新建 10 個 SimpleDateFormat 對象，每個線程調(diào)用自己的 ThreadLocal 變量。
2.ThreadLocal 基礎(chǔ)使用
ThreadLocal 常用的核心方法有三個：
set 方法：用于設(shè)置線程獨立變量副本。沒有 set 操作的 ThreadLocal 容易引起臟數(shù)據(jù)。 get 方法：用于獲取線程獨立變量副本。沒有 get 操作的 ThreadLocal 對象沒有意義。 remove 方法：用于移除線程獨立變量副本。沒有 remove 操作容易引起內(nèi)存泄漏。
ThreadLocal 所有方法如下圖所示：
官方說明文檔：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/
ThreadLocal 基礎(chǔ)用法如下：
/**
* @公眾號：Java中文社群
*/
public class ThreadLocalExample {
// 創(chuàng)建一個 ThreadLocal 對象
private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) {
// 線程執(zhí)行任務(wù)
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(threadName + " 存入值：" + threadName);
// 在 ThreadLocal 中設(shè)置值
threadLocal.set(threadName);
// 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
print(threadName);
}
};
// 創(chuàng)建并啟動線程 1
new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
// 創(chuàng)建并啟動線程 2
new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
}
/**
* 打印線程中的 ThreadLocal 值
* @param threadName 線程名稱
*/
private static void print(String threadName) {
try {
// 得到 ThreadLocal 中的值
String result = threadLocal.get();
// 打印結(jié)果
System.out.println(threadName + " 取出值：" + result);
} finally {
// 移除 ThreadLocal 中的值（防止內(nèi)存溢出）
threadLocal.remove();
}
}
}
從上述結(jié)果可以看出，每個線程只會讀取到屬于自己的 ThreadLocal 值。
3.ThreadLocal 高級用法
① 初始化：initialValue
public class ThreadLocalByInitExample {
// 定義 ThreadLocal
private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal(){
@Override
protected String initialValue() {
System.out.println("執(zhí)行 initialValue() 方法");
return "默認(rèn)值";
}
};
public static void main(String[] args) {
// 線程執(zhí)行任務(wù)
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 執(zhí)行方法，打印線程中數(shù)據(jù)（未設(shè)置值打印）
print(threadName);
}
};
// 創(chuàng)建并啟動線程 1
new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
// 創(chuàng)建并啟動線程 2
new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
}
/**
* 打印線程中的 ThreadLocal 值
* @param threadName 線程名稱
*/
private static void print(String threadName) {
// 得到 ThreadLocal 中的值
String result = threadLocal.get();
// 打印結(jié)果
System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
}
}
當(dāng)使用了 #threadLocal.set 方法之后，initialValue 方法就不會被執(zhí)行了，如下代碼所示：
public class ThreadLocalByInitExample {
// 定義 ThreadLocal
private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal() {
@Override
protected String initialValue() {
System.out.println("執(zhí)行 initialValue() 方法");
return "默認(rèn)值";
}
};
public static void main(String[] args) {
// 線程執(zhí)行任務(wù)
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(threadName + " 存入值：" + threadName);
// 在 ThreadLocal 中設(shè)置值
threadLocal.set(threadName);
// 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
print(threadName);
}
};
// 創(chuàng)建并啟動線程 1
new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
// 創(chuàng)建并啟動線程 2
new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
}
/**
* 打印線程中的 ThreadLocal 值
* @param threadName 線程名稱
*/
private static void print(String threadName) {
try {
// 得到 ThreadLocal 中的值
String result = threadLocal.get();
// 打印結(jié)果
System.out.println(threadName + "取出值：" + result);
} finally {
// 移除 ThreadLocal 中的值（防止內(nèi)存溢出）
threadLocal.remove();
}
}
}
為什么 set 之后，初始化代碼就不執(zhí)行了？
要理解這個問題，需要從 ThreadLocal.get() 方法的源碼中得到答案，因為初始化方法 initialValue 在 ThreadLocal 創(chuàng)建時并不會立即執(zhí)行，而是在調(diào)用了 get 方法只會才會執(zhí)行，測試代碼如下：
import java.util.Date;
public class ThreadLocalByInitExample {
// 定義 ThreadLocal
private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal() {
@Override
protected String initialValue() {
System.out.println("執(zhí)行 initialValue() 方法 " + new Date());
return "默認(rèn)值";
}
};
public static void main(String[] args) {
// 線程執(zhí)行任務(wù)
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 得到當(dāng)前線程名稱
String threadName = Thread.currentThread().getName();
// 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
print(threadName);
}
};
// 創(chuàng)建并啟動線程 1
new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
// 創(chuàng)建并啟動線程 2
new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
}
/**
* 打印線程中的 ThreadLocal 值
* @param threadName 線程名稱
*/
private static void print(String threadName) {
System.out.println("進(jìn)入 print() 方法 " + new Date());
try {
// 休眠 1s
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 得到 ThreadLocal 中的值
String result = threadLocal.get();
// 打印結(jié)果
System.out.println(String.format("%s 取得值：%s %s",
threadName, result, new Date()));
}
}
initialValue 方法并不是在 ThreadLocal 創(chuàng)建時執(zhí)行的，而是在調(diào)用 Thread.get 方法時才執(zhí)行的。接下來來看 Threadlocal.get 源碼的實現(xiàn)：
public T get() {
// 得到當(dāng)前的線程
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
// 判斷 ThreadLocal 中是否有數(shù)據(jù)
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
// 有 set 值，直接返回數(shù)據(jù)
return result;
}
}
// 執(zhí)行初始化方法【重點關(guān)注】
return setInitialValue();
}
private T setInitialValue() {
// 執(zhí)行初始化方法【重點關(guān)注】
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
return value;
}
從上述源碼可以看出，當(dāng) ThreadLocal 中有值時會直接返回值 e.value，只有 Threadlocal 中沒有任何值時才會執(zhí)行初始化方法 initialValue。
注意事項—類型必須保持一致
initialValue 時，返回值的類型要和 ThreadLoca 定義的數(shù)據(jù)類型保持一致，如下圖所示：
ClassCaseException 類型轉(zhuǎn)換異常，如下圖所示：
② 初始化2：withInitial
import java.util.function.Supplier;
public class ThreadLocalByInitExample {
// 定義 ThreadLocal
private static ThreadLocal<String> threadLocal =
ThreadLocal.withInitial(new Supplier<String>() {
@Override
public String get() {
System.out.println("執(zhí)行 withInitial() 方法");
return "默認(rèn)值";
}
});
public static void main(String[] args) {
// 線程執(zhí)行任務(wù)
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
// 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
print(threadName);
}
};
// 創(chuàng)建并啟動線程 1
new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
// 創(chuàng)建并啟動線程 2
new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
}
/**
* 打印線程中的 ThreadLocal 值
* @param threadName 線程名稱
*/
private static void print(String threadName) {
// 得到 ThreadLocal 中的值
String result = threadLocal.get();
// 打印結(jié)果
System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
}
}
通過上述的代碼發(fā)現(xiàn)，withInitial 方法的使用好和 initialValue 好像沒啥區(qū)別，那為啥還要造出兩個類似的方法呢？客官莫著急，繼續(xù)往下看。
③ 更簡潔的 withInitial 使用
withInitial 方法的優(yōu)勢在于可以更簡單的實現(xiàn)變量初始化，如下代碼所示：
public class ThreadLocalByInitExample {
// 定義 ThreadLocal
private static ThreadLocal<String> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> "默認(rèn)值");
public static void main(String[] args) {
// 線程執(zhí)行任務(wù)
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
// 執(zhí)行方法，打印線程中設(shè)置的值
print(threadName);
}
};
// 創(chuàng)建并啟動線程 1
new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
// 創(chuàng)建并啟動線程 2
new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
}
/**
* 打印線程中的 ThreadLocal 值
* @param threadName 線程名稱
*/
private static void print(String threadName) {
// 得到 ThreadLocal 中的值
String result = threadLocal.get();
// 打印結(jié)果
System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
}
}
4.ThreadLocal 版時間格式化
了解了 ThreadLocal 的使用之后，我們回到本文的主題，接下來我們將使用 ThreadLocal 來實現(xiàn) 1000 個時間的格式化，具體實現(xiàn)代碼如下：
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MyThreadLocalByDateFormat {
// 創(chuàng)建 ThreadLocal 并設(shè)置默認(rèn)值
private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatThreadLocal =
ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("mm:ss"));
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建線程池執(zhí)行任務(wù)
ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
// 執(zhí)行任務(wù)
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int finalI = i;
// 執(zhí)行任務(wù)
threadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 得到時間對象
Date date = new Date(finalI * 1000);
// 執(zhí)行時間格式化
formatAndPrint(date);
}
});
}
// 線程池執(zhí)行完任務(wù)之后關(guān)閉
threadPool.shutdown();
// 線程池執(zhí)行完任務(wù)之后關(guān)閉
threadPool.shutdown();
}
/**
* 格式化并打印時間
* @param date 時間對象
*/
private static void formatAndPrint(Date date) {
// 執(zhí)行格式化
String result = dateFormatThreadLocal.get().format(date);
// 打印最終結(jié)果
System.out.println("時間：" + result);
}
}
從上述結(jié)果可以看出，使用 ThreadLocal 也可以解決線程并發(fā)問題，并且避免了代碼加鎖排隊執(zhí)行的問題。
使用場景2：跨類傳遞數(shù)據(jù)
除了上面的使用場景之外，我們還可以使用 ThreadLocal 來實現(xiàn)線程中跨類、跨方法的數(shù)據(jù)傳遞。比如登錄用戶的 User 對象信息，我們需要在不同的子系統(tǒng)中多次使用，如果使用傳統(tǒng)的方式，我們需要使用方法傳參和返回值的方式來傳遞 User 對象，然而這樣就無形中造成了類和類之間，甚至是系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的相互耦合了，所以此時我們可以使用 ThreadLocal 來實現(xiàn) User 對象的傳遞。
確定了方案之后，接下來我們來實現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)代碼。我們可以先在主線程中構(gòu)造并初始化一個 User 對象，并將此 User 對象存儲在 ThreadLocal 中，存儲完成之后，我們就可以在同一個線程的其他類中，如倉儲類或訂單類中直接獲取并使用 User 對象了，具體實現(xiàn)代碼如下。
主線程中的業(yè)務(wù)代碼：
public class ThreadLocalByUser {
public static void main(String[] args) {
// 初始化用戶信息
User user = new User("Java");
// 將 User 對象存儲在 ThreadLocal 中
UserStorage.setUser(user);
// 調(diào)用訂單系統(tǒng)
OrderSystem orderSystem = new OrderSystem();
// 添加訂單（方法內(nèi)獲取用戶信息）
orderSystem.add();
// 調(diào)用倉儲系統(tǒng)
RepertorySystem repertory = new RepertorySystem();
// 減庫存（方法內(nèi)獲取用戶信息）
repertory.decrement();
}
}
User 實體類：
/**
* 用戶實體類
*/
class User {
public User(String name) {
this.name = name;
}
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
ThreadLocal 操作類：
/**
* 用戶信息存儲類
*/
class UserStorage {
// 用戶信息
public static ThreadLocal<User> USER = new ThreadLocal();
/**
* 存儲用戶信息
* @param user 用戶數(shù)據(jù)
*/
public static void setUser(User user) {
USER.set(user);
}
}
訂單類：
/**
* 訂單類
*/
class OrderSystem {
/**
* 訂單添加方法
*/
public void add() {
// 得到用戶信息
User user = UserStorage.USER.get();
// 業(yè)務(wù)處理代碼（忽略）...
System.out.println(String.format("訂單系統(tǒng)收到用戶：%s 的請求。",
user.getName()));
}
}
倉儲類：
/**
* 倉儲類
*/
class RepertorySystem {
/**
* 減庫存方法
*/
public void decrement() {
// 得到用戶信息
User user = UserStorage.USER.get();
// 業(yè)務(wù)處理代碼（忽略）...
System.out.println(String.format("倉儲系統(tǒng)收到用戶：%s 的請求。",
user.getName()));
}
}
從上述結(jié)果可以看出，當(dāng)我們在主線程中先初始化了 User 對象之后，訂單類和倉儲類無需進(jìn)行任何的參數(shù)傳遞也可以正常獲得 User 對象了，從而實現(xiàn)了一個線程中，跨類和跨方法的數(shù)據(jù)傳遞。
總結(jié)
使用 ThreadLocal 可以創(chuàng)建線程私有變量，所以不會導(dǎo)致線程安全問題，同時使用 ThreadLocal 還可以避免因為引入鎖而造成線程排隊執(zhí)行所帶來的性能消耗；再者使用 ThreadLocal 還可以實現(xiàn)一個線程內(nèi)跨類、跨方法的數(shù)據(jù)傳遞。
參考 & 鳴謝
《碼出高效：Java開發(fā)手冊》
《Java 并發(fā)編程 78 講》