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Java并发编程之threadLocal

目录

  • 1、ThreadLocal介绍
  • 2、ThreadLocal使用实例
  • 3、ThreadLocal实现原理

1、ThreadLocal介绍 多个线程访问同一个共享变量时特别容易出现并发问题,特别是多线程需要对共享变量进行写入时。为了保证线程安全,一般使用者在访问共享变量的时候需要进行适当的同步,如图

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同步的一般措施是加锁,这就需要使用者对锁有一定的了解,这显然加重了使用者的负担,那么有没有一种方法可以做到,当创建一个变量后,每个线程对其进行访问的时候访问的是自己线程的变量呢?其实ThreadLocal就可以做到。
ThreadLocalJDK包提供的,它提供了线程本地变量,也就是说如果创建了一个ThreadLocal变量,那么访问这个变量的每一个线程都会有这个变量的一个本地副本。当多线程操作这个变量的时候,实际操作的就是自己本地内存的里面的里面的变量,从而避免了线程安全问题。创建一个ThreadLocal变量后,每一个线程都会复制一个变量到自己的本地内存。

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2、ThreadLocal使用实例
package com.heiye.learn1; public class ThreadLocalTest {//print方法static void print(String threadName) {//打印当前线程本地内存中LocalVariable变量的值System.out.println(threadName + ":" + localVariable.get()); //清除当前线程本地内存中的localVariable变量值//localVariable.remove(); }//创建ThreadLocal变量static ThreadLocal localVariable = new ThreadLocal<>(); public static void main(String[] args) {//创建线程threadOneThread threadOne = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//设置线程one变量localVariable值localVariable.set("threadOne local Variable"); //调用打印函数print("threadOne"); //打印本地变量值System.out.println("threadOne remove after" + ":" + localVariable.get()); }}); //创建线程threadTwoThread threadTwo = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//设置线程two变量localVariable值localVariable.set("threadTwo local Variable"); //调用打印函数print("threadTwo"); //打印本地变量值System.out.println("threadTwo remove after" + ":" + localVariable.get()); }}); threadOne.start(); threadTwo.start(); }}


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线程one首先通过set()方法为threadLocal变量设置了一个值,这其实设置的就是线程one本地内存中对于threadLocal变量的一个副本。这个副本是线程two访问不了的。

如果清除当前线程本地内存中的localVariable变量值,也就是执行localVariable.remove() ; 则:

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3、ThreadLocal实现原理 首先查看一下ThreadLocal类图结构

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由该图可知,Thread类有一个ThreadLocalsinheritableThreadLocals,它们都是ThreadLocalMap类型的变量,而ThreadLocalMap是一个定制化的HashMap。在默认的情况下,每个线程中的两个变量都为null,只有当第一个线程调用ThreadLocal的set或者get方法时才会创建它们,其实每个线程得到本地变量不是存放在ThreadLocal实例里面,而是存放在具体的线程内存空间里。ThreadLocal就是一个工具壳,它通过set方法把value值存放在调用线程的threadlocals里面并存放起来,当调用线程调用它的get()方法的时候,再从当前线程的threadLocals变量里面将其拿出来使用。
分析setgetremove逻辑
//set public void set(T value) {//获取当前线程Thread t = Thread.currentThread(); //将当前线程作为key,到ThreadLocalMap取查找对应的线程变量ThreadLocalMap map = getMap(t); //如果找到,则设置if (map != null)map.set(this, value); else //第一次调用就创建当前线程所在的hashmapcreateMap(t, value); } //get public T get() {Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) {ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) {@SuppressWarnings("unchecked")T result = (T)e.value; return result; }}return setInitialValue(); } //remove public void remove() {ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread()); if (m != null)m.remove(this); }

在每一个线程内都有一个名为threadLocals的成员变量,该变量的类型为HashMap,其中的key为我们定义的threadLocal变量的this引用,value为我们使用set方法设置的值。每个线程的本地变量存放在自己的内存变量ThreadLocals中,如果当前线程一直不消亡,那么这些本地变量会一直存在,所有可能造成内存溢出。
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