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[Java教程]java并发:线程同步机制之ThreadLocal


1.简述ThreadLocal

  ThreadLocal实例通常作为静态的私有的(private static)字段出现在一个类中,这个类用来关联一个线程。ThreadLocal是一个线程级别的局部变量,下面是线程局部变量(ThreadLocal variables)的关键点:

  A、当使用ThreadLocal维护变量时,若多个线程访问ThreadLocal实例,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供了一个独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其他线程所对应的副本。

  B、从线程的角度看,目标变量就像是线程的本地变量,这也是类名中Local所要表达的意思。

 

2.细看ThreadLocal

ThreadLocal<T>类很简单,只有四个方法:

(1)void set(T value),该方法用来设置当前线程中变量的副本

(2)public T get(),该方法是用来获取ThreadLocal在当前线程中保存的变量副本

(3)public void remove(),该方法用来移除当前线程中变量的副本,目的是为了减少内存的占用,该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是,当线程结束以后,对应线程的局部变量将自动被垃圾回收,所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作,但它可以加快内存回收的速度。

(4)protected T initialValue(),该方法是一个protected方法,一般是用来在使用时进行重写的,它是一个延迟加载方法,ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

 

3.ThreadLocal示例

简单的使用方法如下:

package com.test;public class ThreadMain {  // ①通过匿名内部类覆盖ThreadLocal的initialValue()方法,指定初始值  private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>() {    public Integer initialValue() {      return 0;    }  };  // ②获取下一个序列值  public int getNextNum() {    seqNum.set(seqNum.get() + 1);    return seqNum.get();  }  public static void main(String[] args) {    ThreadMain sn = new ThreadMain();    // ③ 3个线程共享sn,各自产生序列号    TestClient t1 = new TestClient(sn);    TestClient t2 = new TestClient(sn);    TestClient t3 = new TestClient(sn);    t1.start();    t2.start();    t3.start();  }  private static class TestClient extends Thread {    private ThreadMain sn;    public TestClient(ThreadMain sn) {      this.sn = sn;    }    public void run() {      for (int i = 0; i < 3; i++) {        // ④每个线程打出3个序列值        System.out.println("thread[" + Thread.currentThread().getName()            + "] --> sn[" + sn.getNextNum() + "]");      }    }  }  }

结果如下:

thread[Thread-0] --> sn[1]thread[Thread-2] --> sn[1]thread[Thread-1] --> sn[1]thread[Thread-2] --> sn[2]thread[Thread-0] --> sn[2]thread[Thread-2] --> sn[3]thread[Thread-1] --> sn[2]thread[Thread-1] --> sn[3]thread[Thread-0] --> sn[3]

 

4.ThreadLocal的实现机制

此部分内容暂没有深入研究,欲了解更多内容请参考http://www.importnew.com/17849.html

(1)get()方法源码如下:

 

5.总结

ThreadLocal一般都是声明在静态变量中,如果不断地创建ThreadLocal而没有调用其remove方法,将导致内存泄露,特别是在高并发的Web容器当中。

ThreadLocal在处理线程的局部变量时比synchronized同步机制解决线程安全问题更简单,更方便,且程序拥有更高的并发性。