ThreadLocal與線程成員變量還有區別,ThreadLocal該類提供了線程局部變量。這個局部變量與一般的成員變量不一樣,ThreadLocal的變量在被多個線程使用時候,每個線程只能拿到該變量的一個副本,這是Java API中的描述,通過閱讀API源碼,發現并非副本,副本什么概念?克隆品? 或者是別的樣子,太模糊。
準確的說,應該是ThreadLocal類型的變量內部的注冊表(Map<Thread,T>)發生了變化,但ThreadLocal類型的變量本身的確是一個,這才是本質!
下面就做個例子:
一、標準例子
定義了MyThreadLocal類,創建它的一個對象tlt,分別給四個線程使用,結果四個線程tlt變量并沒有出現共用現象,二是各用各的,這說明,四個線程使用的是tlt的副本(克隆品)。
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/** * 使用了ThreadLocal的類 */ public class MyThreadLocal { //定義了一個ThreadLocal變量,用來保存int或Integer數據 private ThreadLocal<Integer> tl = new ThreadLocal<Integer>() { @Override protected Integer initialValue() { return 0 ; } }; public Integer getNextNum() { //將tl的值獲取后加1,并更新設置t1的值 tl.set(tl.get() + 1 ); return tl.get(); } } |
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/** * 測試線程 */ public class TestThread extends Thread { private MyThreadLocal tlt = new MyThreadLocal(); public TestThread(MyThreadLocal tlt) { this .tlt = tlt; } @Override public void run() { for ( int i = 0 ; i < 3 ; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + tlt.getNextNum()); } } } |
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/** * ThreadLocal測試 */ public class Test { public static void main(String[] args) { MyThreadLocal tlt = new MyThreadLocal(); Thread t1 = new TestThread(tlt); Thread t2 = new TestThread(tlt); Thread t3 = new TestThread(tlt); Thread t4 = new TestThread(tlt); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } } |
可以看出,三個線程各自獨立編號,互不影響:
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tlt對象是一個,廢話tl對象也是一個,因為組合關系是一對一的。但是tl對象內部的Map隨著線程的增多,會創建很多Integer對象。只是Integer和int已經通用了。所以感覺不到Integer的對象屬性。
二、不用ThreadLocal
假如不用ThreadLocal,只需要將MyThreadLocal類重新定義為:
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/** * 使用了ThreadLocal的類 */ public class MyThreadLocal { private Integer t1 = 0 ; public Integer getNextNum(){ return t1=t1+ 1 ; } // 定義了一個ThreadLocal變量,用來保存int或Integer數據 // private ThreadLocal<Integer> tl = new ThreadLocal<Integer>() { // @Override // protected Integer initialValue() { // return 0; // } // }; // // public Integer getNextNum() { // //將tl的值獲取后加1,并更新設置t1的值 // tl.set(tl.get() + 1); // return tl.get(); // } } |
然后運行測試:
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Thread-2 1 Thread-2 2 Thread-1 4 Thread-1 6 Thread-3 3 Thread-3 9 Thread-3 10 Thread-1 8 Thread-0 7 Thread-0 11 Thread-0 12 Thread-2 5 Process finished with exit code 0 |
從這里可以看出,四個線程共享了tlt變量,結果每個線程都直接修改tlt的屬性。
三、自己實現個ThreadLocal
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package com.lavasoft.test2; import java.util.Collections; import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * 使用了ThreadLocal的類 */ public class MyThreadLocal { //定義了一個ThreadLocal變量,用來保存int或Integer數據 private com.lavasoft.test2.ThreadLocal<Integer> tl = new com.lavasoft.test2.ThreadLocal<Integer>() { @Override protected Integer initialValue() { return 0 ; } }; public Integer getNextNum() { //將tl的值獲取后加1,并更新設置t1的值 tl.set(tl.get() + 1 ); return tl.get(); } } class ThreadLocal<T> { private Map<Thread, T> map = Collections.synchronizedMap( new HashMap<Thread, T>()); public ThreadLocal() { } protected T initialValue() { return null ; } public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); T obj = map.get(t); if (obj == null && !map.containsKey(t)) { obj = initialValue(); map.put(t, obj); } return obj; } public void set(T value) { map.put(Thread.currentThread(), value); } public void remove() { map.remove(Thread.currentThread()); } } |
運行測試:
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Thread-0 1 Thread-0 2 Thread-0 3 Thread-2 1 Thread-2 2 Thread-3 1 Thread-2 3 Thread-3 2 Thread-1 1 Thread-3 3 Thread-1 2 Thread-1 3 Process finished with exit code 0 |
很意外,這個山寨版的ThreadLocal也同樣運行很好,實現了JavaAPI中ThreadLocal的功能。
四、透過現象看本質
其實從程序角度看,tlt變量的確是一個,毫無疑問的。但是為什么打印出來的數字就互不影響呢?
是因為使用了Integer嗎?-----不是。
原因是:protected T initialValue()和get(),因為每個線程在調用get()時候,發現Map中不存在就創建。調用它的時候,就創建了一個新變量,類型為T。每次都新建,當然各用個的互不影響了。
為了看清本質,將Integer換掉,重寫部分類:
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package com.lavasoft.test2; import java.util.Collections; import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * 使用了ThreadLocal的類 */ public class MyThreadLocal { //定義了一個ThreadLocal變量,用來保存int或Integer數據 // private ThreadLocal<Bean> tl = new ThreadLocal<Bean>() { private com.lavasoft.test2.ThreadLocal<Bean> tl = new com.lavasoft.test2.ThreadLocal<Bean>() { @Override protected Bean initialValue() { return new Bean(); } }; @Override public String toString() { return "MyThreadLocal{" + "tl=" + tl + '}' ; } public Bean getBean() { return tl.get(); } } class ThreadLocal<T> { private Map<Thread, T> map = Collections.synchronizedMap( new HashMap<Thread, T>()); public ThreadLocal() { } protected T initialValue() { return null ; } public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); T obj = map.get(t); if (obj == null && !map.containsKey(t)) { obj = initialValue(); map.put(t, obj); } return obj; } public void set(T value) { map.put(Thread.currentThread(), value); } public void remove() { map.remove(Thread.currentThread()); } } |
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package com.lavasoft.test2; /** * 測試Bean */ public class Bean { private String id = "0" ; private String name = "none" ; public Bean() { } public Bean(String id, String name) { this .id = id; this .name = name; } public String getId() { return id; } public void setId(String id) { this .id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this .name = name; } public String showinfo() { return "Bean{" + "id='" + id + '\ '' + ", name='" + name + '\ '' + '}' ; } } |
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package com.lavasoft.test2; /** * 測試線程 */ public class TestThread extends Thread { private MyThreadLocal tlt = new MyThreadLocal(); public TestThread(MyThreadLocal tlt) { this .tlt = tlt; } @Override public void run() { System.out.println( ">>>>>:" + tlt); for ( int i = 0 ; i < 3 ; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" +tlt.getBean()+ "\t" +tlt.getBean().showinfo()); } } } |
然后運行測試:
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>>>>>:MyThreadLocal{tl=com.lavasoft.test2.MyThreadLocal$1@1de3f2d} >>>>>:MyThreadLocal{tl=com.lavasoft.test2.MyThreadLocal$1@1de3f2d} >>>>>:MyThreadLocal{tl=com.lavasoft.test2.MyThreadLocal$1@1de3f2d} >>>>>:MyThreadLocal{tl=com.lavasoft.test2.MyThreadLocal$1@1de3f2d} Thread-1 com.lavasoft.test2.Bean@291aff Bean{id='0', name='none'} Thread-2 com.lavasoft.test2.Bean@fe64b9 Bean{id='0', name='none'} Thread-3 com.lavasoft.test2.Bean@186db54 Bean{id='0', name='none'} Thread-2 com.lavasoft.test2.Bean@fe64b9 Bean{id='0', name='none'} Thread-2 com.lavasoft.test2.Bean@fe64b9 Bean{id='0', name='none'} Thread-0 com.lavasoft.test2.Bean@291aff Bean{id='0', name='none'} Thread-3 com.lavasoft.test2.Bean@186db54 Bean{id='0', name='none'} Thread-3 com.lavasoft.test2.Bean@186db54 Bean{id='0', name='none'} Thread-1 com.lavasoft.test2.Bean@291aff Bean{id='0', name='none'} Thread-0 com.lavasoft.test2.Bean@291aff Bean{id='0', name='none'} Thread-0 com.lavasoft.test2.Bean@291aff Bean{id='0', name='none'} Thread-1 com.lavasoft.test2.Bean@291aff Bean{id='0', name='none'} Process finished with exit code 0 |
從打印結果很清楚的看到,MyThreadLocal的tlt對象的確是一個,tlt對象里的ThreadLocal的tl對象也是一個,但是,將t1t給每個線程用的時候,線程會重新創建Bean對象加入到ThreadLocal的Map中去使用。
關于ThreadLocal的幾個誤區:
一、ThreadLocal是java線程的一個實現
ThreadLocal的確是和java線程有關,不過它并不是java線程的一個實現,它只是用來維護本地變量。針對每個線程,提供自己的變量版本,主要是為了避免線程沖突,每個線程維護自己的版本。彼此獨立,修改不會影響到對方。
二、ThreadLocal是相對于每個session的
ThreadLocal顧名思義,是針對線程。在java web編程上,每個用戶從開始到會話結束,都有自己的一個session標識。但是ThreadLocal并不是在會話層上。其實,Threadlocal是獨立于用戶session的。它是一種服務器端行為,當服務器每生成一個新的線程時,就會維護自己的ThreadLocal。
對于這個誤解,個人認為應該是開發人員在本地基于一些應用服務器測試的結果。眾所周知,一般的應用服務器都會維護一套線程池,也就是說,對于每次訪問,并不一定就新生成一個線程。而是自己有一個線程緩存池。對于訪問,先從緩存池里面找到已有的線程,如果已經用光,才去新生成新的線程。
所以,由于開發人員自己在測試時,一般只有他自己在測,這樣服務器的負擔很小,這樣導致每次訪問可能是共用同樣一個線程,導致會有這樣的誤解:每個session有一個ThreadLocal
三、ThreadLocal是相對于每個線程的,用戶每次訪問會有新的ThreadLocal
理論上來說,ThreadLocal是的確是相對于每個線程,每個線程會有自己的ThreadLocal。但是上面已經講到,一般的應用服務器都會維護一套線程池。因此,不同用戶訪問,可能會接受到同樣的線程。因此,在做基于TheadLocal時,需要謹慎,避免出現ThreadLocal變量的緩存,導致其他線程訪問到本線程變量
四、對每個用戶訪問,ThreadLocal可以多用
可以說,ThreadLocal是一把雙刃劍,用得來的話可以起到非常好的效果。但是,ThreadLocal如果用得不好,就會跟全局變量一樣。代碼不能重用,不能獨立測試。因為,一些本來可以重用的類,現在依賴于ThreadLocal變量。如果在其他沒有ThreadLocal場合,這些類就變得不可用了。個人覺得ThreadLocal用得很好的幾個應用場合,值得參考
1、存放當前session用戶:quake want的jert
2、存放一些context變量,比如webwork的ActionContext
3、存放session,比如Spring hibernate orm的session