轉(zhuǎn)自 https://my.oschina.net/clopopo/blog/149368#comment-list
擴(kuò)展閱讀：http://qifuguang.me/2015/09/02/[Java并發(fā)包學(xué)習(xí)七]解密ThreadLocal/#comments 解讀ThreadLocal是否會(huì)引發(fā)內(nèi)存泄露
學(xué)習(xí)一個(gè)東西首先要知道為什么要引入它专挪，就是我們能用它來干什么涯保。所以我們先來看看ThreadLocal對(duì)我們到底有什么用鞋真，然后再來看看它的實(shí)現(xiàn)原理夜矗。
ThreadLocal如果單純從名字上來看像是“本地線程"這么個(gè)意思恩敌，只能說這個(gè)名字起的確實(shí)不太好，很容易讓人產(chǎn)生誤解羡儿，ThreadLocalVariable（線程本地變量）應(yīng)該是個(gè)更好的名字败匹。我們先看一下官方對(duì)ThreadLocal的描述：
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)物桨踪，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老翘，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 字段锻离，它們希望將狀態(tài)與某一個(gè)線程（例如铺峭，用戶 ID 或事務(wù) ID）相關(guān)聯(lián)。
我們從中摘出要點(diǎn)：
1汽纠、每個(gè)線程都有自己的局部變量
每個(gè)線程都有一個(gè)獨(dú)立于其他線程的上下文來保存這個(gè)變量逛薇，一個(gè)線程的本地變量對(duì)其他線程是不可見的（有前提，后面解釋）
2疏虫、獨(dú)立于變量的初始化副本
ThreadLocal可以給一個(gè)初始值永罚，而每個(gè)線程都會(huì)獲得這個(gè)初始化值的一個(gè)副本啤呼，這樣才能保證不同的線程都有一份拷貝。
3呢袱、狀態(tài)與某一個(gè)線程相關(guān)聯(lián)
ThreadLocal 不是用于解決共享變量的問題的官扣，不是為了協(xié)調(diào)線程同步而存在，而是為了方便每個(gè)線程處理自己的狀態(tài)而引入的一個(gè)機(jī)制羞福，理解這點(diǎn)對(duì)正確使用ThreadLocal至關(guān)重要惕蹄。
我們先看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：
public class ThreadLocalTest {
//創(chuàng)建一個(gè)Integer型的線程本地變量
public static final ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<Integer>() {
@Override
protected Integer initialValue() {
return 0;
}
};
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread[] threads = new Thread[5];
for (int j = 0; j < 5; j++) {
threads[j] = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//獲取當(dāng)前線程的本地變量，然后累加5次
int num = local.get();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
num++;
}
//重新設(shè)置累加后的本地變量
local.set(num);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : "+ local.get());
}
}, "Thread-" + j);
}
for (Thread thread : threads) {
thread.start();
}
}
}
運(yùn)行后結(jié)果：Thread-0 : 5Thread-4 : 5Thread-2 : 5Thread-1 : 5Thread-3 : 5
我們看到治专，每個(gè)線程累加后的結(jié)果都是5卖陵，各個(gè)線程處理自己的本地變量值，線程之間互不影響张峰。
我們?cè)賮砜匆粋€(gè)例子：
public class ThreadLocalTest {
private static Index num = new Index();
//創(chuàng)建一個(gè)Index類型的本地變量
private static ThreadLocal<Index> local = new ThreadLocal<Index>() {
@Override
protected Index initialValue() {
return num;
}
};
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread[] threads = new Thread[5];
for (int j = 0; j < 5; j++) {
threads[j] = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//取出當(dāng)前線程的本地變量泪蔫，并累加1000次
Index index = local.get();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
index.increase();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : "+ index.num);
}
}, "Thread-" + j);
}
for (Thread thread : threads) {
thread.start();
}
}
static class Index {
int num;
public void increase() {
num++;
}
}
}
執(zhí)行后我們發(fā)現(xiàn)結(jié)果如下（每次運(yùn)行還都不一樣）：
Thread-0 : 1390Thread-2 : 2390Thread-4 : 4390Thread-3 : 3491Thread-1 : 1390
這次為什么線程本地變量又失效了呢？大家可以仔細(xì)觀察上面代碼自己先找一下原因喘批。
-----------------------------------------------低調(diào)的分割線-------------------------------------------
讓我們?cè)賮砘匚兑幌?“ThreadLocal可以給一個(gè)初始值撩荣，而每個(gè)線程都會(huì)獲得這個(gè)初始化值的一個(gè)副本” 這句話∪纳睿“初始值的副本餐曹。。敌厘√ê铮”，貌似想起點(diǎn)什么俱两。我們?cè)賮砜匆幌律厦娲a中定義ThreadLocal的地方
private static Index num = new Index();
private static ThreadLocal<Index> local = new ThreadLocal<Index>() {
@Override
protected Index initialValue() {
return num; // 注意這里卿吐，返回的是已經(jīng)定義好的對(duì)象num，而不是new Index()
}
};```
上面代碼中锋华，我們通過覆蓋initialValue函數(shù)來給我們的ThreadLocal提供初始值嗡官，每個(gè)線程都會(huì)獲取這個(gè)初始值的一個(gè)副本。而現(xiàn)在我們的初始值是一個(gè)定義好的一個(gè)對(duì)象毯焕，num是這個(gè)對(duì)象的引用.換句話說我們的初始值是一個(gè)引用衍腥。引用的副本和引用指向的不就是同一個(gè)對(duì)象嗎？
如果我們想給每一個(gè)線程都保存一個(gè)Index對(duì)象應(yīng)該怎么辦呢纳猫？那就是創(chuàng)建對(duì)象的副本而不是對(duì)象引用的副本：
private static ThreadLocal local = new ThreadLocal() {
@Override
protected Index initialValue() {
return new Index(); //注意這里
}
};
對(duì)象的拷貝圖示：
現(xiàn)在我們應(yīng)該能明白ThreadLocal本地變量的含義了吧婆咸。接下來我們就來看看ThreadLocal的源碼，從內(nèi)部來揭示它的神秘面紗芜辕。
ThreadLocal有一個(gè)內(nèi)部類ThreadLocalMap,這個(gè)類的實(shí)現(xiàn)占了整個(gè)ThreadLocal類源碼的一多半尚骄。這個(gè)ThreadLocalMap的作用非常關(guān)鍵，它就是線程真正保存線程自己本地變量的容器侵续。每一個(gè)線程都有自己的單獨(dú)的一個(gè)ThreadLocalMap實(shí)例倔丈，其所有的本地變量都會(huì)保存到這一個(gè)map中『┤颍現(xiàn)在就讓我們從ThreadLocal的get和set這兩個(gè)最常用的方法開始分析：
public T get() {
//獲取當(dāng)前執(zhí)行線程
Thread t = Thread.currentThread();
//取得當(dāng)前線程的ThreadLocalMap實(shí)例
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果map不為空，說明該線程已經(jīng)有了一個(gè)ThreadLocalMap實(shí)例
if (map != null) {
//map中保存線程的所有的線程本地變量需五，我們要去查找當(dāng)前線程本地變量
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
//如果當(dāng)前線程本地變量存在這個(gè)map中鹉动，則返回其對(duì)應(yīng)的值
if (e != null)
return (T)e.value;
}
//如果map不存在或者map中不存在當(dāng)前線程本地變量，返回初始值
return setInitialValue();
}```
強(qiáng)調(diào)一下：Thread對(duì)象都有一個(gè)ThreadLocalMap類型的屬性threadLocals宏邮，這個(gè)屬性是專門用于保存自己所有的線程本地變量的泽示。這個(gè)屬性在線程對(duì)象初始化的時(shí)候?yàn)閚ull。所以對(duì)一個(gè)線程對(duì)象第一次使用線程本地變量的時(shí)候蜜氨，需要對(duì)這個(gè)threadLocals屬性進(jìn)行初始化操作械筛。注意要區(qū)別 “線程第一次使用本地線程變量”和“第一次使用某一個(gè)線程本地線程變量”。
getMap方法:
//直接返回線程對(duì)象的threadLocals屬性
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}```
setInitialValue方法：（看完后再回顧一下之前的那個(gè)例子）
private T setInitialValue() {
//獲取初始化值飒炎，initialValue 就是我們之前覆蓋的方法
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果map不為空埋哟，將初始化值放入到當(dāng)前線程的ThreadLocalMap對(duì)象中
if (map != null)
map.set(this, value);
else
//當(dāng)前線程第一次使用本地線程變量，需要對(duì)map進(jìn)行初始化工作
createMap(t, value);
//返回初始化值
return value;
}```
我們?cè)賮砜匆幌聅et方法
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
//說明線程第一次使用線程本地變量(注意這里的第一次含義)
else
createMap(t, value);
}```
ThradLocal還有一個(gè)remove方法厌丑，讓我們來分析一下:
public void remove() {
//獲取當(dāng)前線程的ThreadLocalMap對(duì)象
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
//如果map不為空定欧，則刪除該本地變量的值
if (m != null)
m.remove(this);
}```
到這里大家應(yīng)該對(duì)ThreadLocal變量比較清晰了渔呵，至于ThradLocalMap的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)這里就不在說了怒竿。大家有興趣可以自己去看ThreadLocal的源碼。
