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ThreadLocal小记

时间:2014-11-17 16:01:16      阅读:287      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:java   concurrency   thread   线程   

API:

public class ThreadLocal<T>
     
extends Object

该类提供了线程局部 (thread-local) 变量。这些变量不同于它们的普通对应物,因为访问某个变量(通过其 getset 方法)的每个线程都有自己的局部变量,它独立于变量的初始化副本。ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段,它们希望将状态与某一个线程(例如,用户 ID 或事务 ID)相关联

每个线程都保持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)。


Method:

initialValue

protected T initialValue()
返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”。线程第一次使用 get() 方法访问变量时将调用此方法,但如果线程之前调用了 set(T) 方法,则不会对该线程再调用 initialValue 方法。通常,此方法对每个线程最多调用一次,但如果在调用get() 后又调用了 remove(),则可能再次调用此方法。

该实现返回 null;如果程序员希望线程局部变量具有 null 以外的值,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完成此操作。

返回:
返回此线程局部变量的初始值


get

public T get()
返回此线程局部变量的当前线程副本中的值。如果变量没有用于当前线程的值,则先将其初始化为调用 initialValue() 方法返回的值。
返回:
此线程局部变量的当前线程的值


set

public 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。大部分子类不需要重写此方法,它们只依靠 initialValue() 方法来设置线程局部变量的值。
参数:
value - 存储在此线程局部变量的当前线程副本中的值。


remove

public void remove()
移除此线程局部变量当前线程的值。如果此线程局部变量随后被当前线程 读取,且这期间当前线程没有 设置其值,则将调用其 initialValue() 方法重新初始化其值。这将导致在当前线程多次调用 initialValue 方法。


例1:

package com.example;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SafeTask implements Runnable{
	private static ThreadLocal<Date> startDate= new ThreadLocal<Date>() {
	    protected Date initialValue(){
	      return new Date();
	    }
	  };
		
	
	@Override
	public void run() {
		
	    System.out.printf("Starting Thread: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
	    try {
	      TimeUnit.SECONDS.sleep( (int)Math.rint(Math.random()*10));
	    } catch (InterruptedException e) {
	      e.printStackTrace();
	    }
	    System.out.printf("Thread Finished: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
		
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		SafeTask task=new SafeTask();
	    for (int i=0; i<3; i++){
	      Thread thread=new Thread(task);
	      thread.start();
	      try {
	        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
	      } catch (InterruptedException e) {
	        e.printStackTrace();
	      }
	    }
	  }

}

运行结果:

Starting Thread: 15 : Mon Nov 17 13:36:33 CST 2014
Starting Thread: 17 : Mon Nov 17 13:36:35 CST 2014
Thread Finished: 17 : Mon Nov 17 13:36:35 CST 2014
Starting Thread: 18 : Mon Nov 17 13:36:37 CST 2014
Thread Finished: 15 : Mon Nov 17 13:36:33 CST 2014
Thread Finished: 18 : Mon Nov 17 13:36:37 CST 2014


从结果,可以看到,三个线程各自存储和访问各自维护的startDate局部变量。


解析:

ThreadLocal有一个内部静态类ThreadLocalMap来管理线程中的变量,可以简单的将其理解成一个Map。

而Map中存放的指的方式是:用当前的线程来做为KEY,线程对应的变量值作为VALUE。

当某一线程要获取当前变量的值时,就使用ThreadLocal.get()方法,通过线程自身作为KEY,去ThreadLocalMap中查找对应的值。

这样就可以解释“每个线程都保持对其线程局部变量副本的隐式引用”。

而为了使每个线程都可以使用该变量的副本使用,ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段”。



为了更好的理解ThreadLocal这种机制,请看下面的例子。

例2:

package com.example;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SafeTask implements Runnable{

	private static ThreadLocal<Date> startDate = new ThreadLocal<Date>();
		
	
	@Override
	public void run() {
	    startDate = new ThreadLocal<Date>();
	    startDate.set(new Date());
	    System.out.printf("Thread: %s new startDate.\n", Thread.currentThread().getId());
	    System.out.printf("Starting Thread: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
	    try {
	      TimeUnit.SECONDS.sleep( (int)Math.rint(Math.random()*10));
	    } catch (InterruptedException e) {
	      e.printStackTrace();
	    }
	    System.out.printf("Thread Finished: %s : %s\n",Thread.currentThread().getId(),startDate.get());
		
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		SafeTask task=new SafeTask();
	    for (int i=0; i<3; i++){
	      Thread thread=new Thread(task);
	      thread.start();
	      try {
	        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
	      } catch (InterruptedException e) {
	        e.printStackTrace();
	      }
	    }
	  }

}

执行结果:

Thread: 15 new startDate.
Starting Thread: 15 : Mon Nov 17 13:55:16 CST 2014
Thread: 17 new startDate.
Starting Thread: 17 : Mon Nov 17 13:55:18 CST 2014
Thread Finished: 15 : null
Thread Finished: 17 : Mon Nov 17 13:55:18 CST 2014
Thread: 18 new startDate.
Starting Thread: 18 : Mon Nov 17 13:55:20 CST 2014
Thread Finished: 18 : Mon Nov 17 13:55:20 CST 2014

为什么例2的结果中会出现null呢?

原因就在于,代码在线程中重新创建来ThreadLocal

startDate = new ThreadLocal<Date>();
这样做,就导致了startDate指向了新的ThreadLocal对象,那么之前存放在其中的副本就丢失了,所以才会出现null的情况。


通过以上的例子,我们就能理解为什么ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段

我们需要明白,每个线程中变量的副本,是通过线程的KEY和变量的VALUE存放在ThreadLocalMap中,而不是说,为每个线程建立ThreadLocal。

就类而言,他实际只维护和管理着一个ThreadLocal。


PS:代码部分截取来自《Java 7 Concurrency Cookbook》

ThreadLocal小记

标签:java   concurrency   thread   线程   

原文地址:http://blog.csdn.net/justforfly/article/details/41207999

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