知识点介绍
前面几节中,我们讨论了在线程间共享变量的风险。有时可能要避免共享变量,使用ThreadLocal（中文文档|英文文档）辅助类为各个线程提供各自的实例。例如, SimpleDateFormat(中文文档)类不是线程安全的。假设有一个静态变量:
public static final SimpleDateFormat dateFormat
= new SimpleDateFormat("yyy-MM-dd");如果两个线程都执行以下操作：
String dateStamp = dateFormat.format(new Date());结果可能很混乱，因为dateFormat使用的内部数据结构可能会被并发的访问所破坏。当然可以使用同步,但开销很大;或者也可以在需要时构造一个局部 SimpleDateFormat对象,不过这也太浪费了。要为每个线程构造一个实例,可以使用以下代码:
private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> dataFormat
= ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyy-MM-dd"))要访问具体的格式化方法,可以调用:
String dataStamp = dataFormat.get().format(new Date());在一个给定线程中首次调用get时,会调用构造器中的 lambda表达式。在此之后,get方法会返回属于当前线程的那个实例。
代码实现
上面的内容，第一次看没看明白，跳过了。在看完《Java并发之美》1.11 ThreadLocal，大体明白了ThreadLocal是怎么回事。
所以，我实现了下，上一节的完整代码，然后分析下整个流程。
public class ThreadLocalTest {
// (2.1)创建ThreadLocal变量
private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> dataFormat = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>(){
@Override
protected SimpleDateFormat initialValue(){
return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
}
};
public static void main(String args[]){
Thread threadOne = new Thread(new Runnable() {
public void run(){
String dataStamp = dataFormat.get().format(new Date());
System.out.println(dataStamp);
}
});
Thread threadTwo = new Thread(new Runnable() {
public void run(){
// (2.2) 使用局部变量
String dataStamp = dataFormat.get().format(new Date());
System.out.println(dataStamp);
}
});
threadOne.start();
threadTwo.start();
}
}(2.1)创建ThreadLocal变量
首先，ThreadLocal类的参数类型为SimpleDateFormat。接着，使用ThreadLocal<SimpleDateFormat>类创建了一个名为dataFormat的对象。其中类的initialValue方法被重写。
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。
(2.2) 使用局部变量
要明白get方法，需要去阅读源码。简单来说(复杂的我也不知道，哈哈)，第一次调用get方法，会调用initialValue方法。由我们的实现可知，会返回一个new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")对象。这个对象被放入当前线程的threadLocals中，每个线程有自己的threadLocals，所以每个线程有自己的ThreadLocal变量副本并可以加以改变。
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(); // 源码在下方
}
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
map.set(this, value);
} else {
createMap(t, value); // 源码在下方
}
if (this instanceof TerminatingThreadLocal) {
TerminatingThreadLocal.register((TerminatingThreadLocal<?>) this);
}
return value;
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}书上的UML图可以挺好的反应ThreadLocal，Thread和ThreadLocalMap三者之间的关系。
图片表示的是类之间的关联关系
