Java中ThreadLocal的设计与使用讲解.docVIP

Java中ThreadLocal的设计与使用 早在Java 1.2推出之时，Java平台中就引入了一个新的支持：java.lang.ThreadLocal，给我们在编写多线程程序时提供了一种新的选择。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序，虽然ThreadLocal非常有用，但是似乎现在了解它、使用它的朋友还不多。 一、ThreadLocal是什么 ThreadLocal并非是一个线程的本地实现版本，它并不是一个Thread，而是thread local variable（线程局部变量）。也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适。线程局部变量（ThreadLocal）其实的功用非常简单，就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本，是每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其它线程的副本冲突。从线程的角度看，就好像每一个线程都完全拥有该变量。线程局部变量并不是Java的新发明，在其它的一些语言编译器实现（如IBM XL FORTRAN）中，它在语言的层次提供了直接的支持。因为Java中没有提供在语言层次的直接支持，而是提供了一个ThreadLocal的类来提供支持，所以，在Java中编写线程局部变量的代码相对比较笨拙，这也许是线程局部变量没有在Java中得到很好的普及的一个原因吧。 二、ThreadLocal的设计 首先看看ThreadLocal的接口： Object get ; // 返回当前线程的线程局部变量副本 protected Object initialValue ; // 返回该线程局部变量的当前线程的初始值 void set Object value ; // 设置当前线程的线程局部变量副本的值 ThreadLocal有3个方法，其中值得注意的是initialValue ，该方法是一个protected的方法，显然是为了子类重写而特意实现的。该方法返回当前线程在该线程局部变量的初始值，这个方法是一个延迟调用方法，在一个线程第1次调用get 或者set Object 时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的确实实现直接返回一个null： protected Object initialValue return null; ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢？其实实现的思路很简单，在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每一个线程的变量的副本。比如下面的示例实现： public class ThreadLocal private Map values Collections.synchronizedMap new HashMap ; public Object get Thread curThread Thread.currentThread ; Object o values.get curThread ; if o null !values.containsKey curThread o initialValue ; values.put curThread, o ; return o; public void set Object newValue values.put Thread.currentThread , newValue ; public Object initialValue return null; 当然，这并不是一个工业强度的实现，但JDK中的ThreadLocal的实现总体思路也类似于此。 三、ThreadLocal的使用 如果希望线程局部变量初始化其它值，那么需要自己实现ThreadLocal的子类并重写该方法，通常使用一个内部匿名类对ThreadLocal进行子类化，比如下面的例子，SerialNum类为每一个类分配一个序号： public class SerialNum // The next serial number to be assigned private static int nextSerialNum 0; private static ThreadLocal serialNum new ThreadLocal protected synchronized Object initialValue return new Integer nextSerialNum++ ; ; public static int get return Integer serialNum.get .intValue ; SerialNum类的使用将非常地简单，因为get 方法是static的，所以在需要获取当前线程的序号时，简单地调用：