ThreadLocal是用于解决多线程程序的并发问题的工具类，早在java 1.2版本中就提供了java.lang.ThreadLocal。

java在语言层面上没有为线程局部变量提供支持，但是java利用ThreadLocal类来支持线程局部变量。

ThreadLocal是一个保存线程本地化对象的容器。当运行与多线程环境中的某个对象使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程分配一个独立的变量副本。所以每个线程都可以独立改变自己的副本，而不会影响其他线程所对应的副本。从线程的角度看，这个变量就像线程专有的本地变量。

InheritableThreadLocal继承于ThreadLocal，它自动为子线程复制一份从父线程那里继承而来的本地变量；在创建子线程时，子线程会接收所有可继承的线程本地变量的初始值。当必须将本地线程变量自动传送给所有创建的子线程时，应尽可能地使用InheritableThreadLocal而非ThreadLocal。

ThreadLocal接口方法

  • void set(Object value)：设置当前线程的线程局部变量的值
  • public Object get()：返回当前线程所对应的线程局部变量
  • public void remove()：将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用。该方法是java 5.0新增的。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显示调用该方法清除线程的局部变量并不是必需的操作，但它可以加快内存回收的速度。
  • protected Object initialValue()：返回该线程局部变量的初始值。该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第一次调用get()或者set(Object)时才执行，并且仅执行一次。ThreadLocal中的默认实现直接返回一个null。

在java 5.0中，ThreadLocal已经支持泛型。

ThreadLocal实现局部变量方法

在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每个线程的变量副本，Map中元素的键为线程对象，值为对应线程的变量副本。

下面的例子是一个简单的ThreadLocal实现(在思路上与ThreadLocal非常相似)

public class SimpleThreadLocal{
    private Map valueMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
    public void set(Object newValue){
        //键为线程对象，值为本线程的变量副本
        valueMap.put(Thread.currentThread(),newValue);
    }
    public Object get(){
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        //返回本线程对应的变量
        Object o = valueMap.get(currentThread); 
        //如果Map中不存在，则放入Map中保存
        if(o==null && !valueMap.containsKey(currentThread)){
            o=initialValue();
            valueMap.put(currentThread,o);
        }
        return o;
    }
    public void remove() {
        valueMap.remove(Thread.currentThread());
    }
    public Object initialValue() {
        return null;
    }

}

一个ThreadLocal实例

package com.jcl.base;

public class SequenceNumber{
    //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;
        }
    };
    //获取下一个序列值
    public int getNextNum(){ //获取下一个序列值
        seqNum.set(seqNum.get()+1);
        return seqNum.get();
    }
    public static void main(String[] args){
        SequenceNumber sn=new SequenceNumber();
        //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 SequenceNumber sn;
        public TestClient(SequenceNumber sn){
            this.sn=sn;
        }
        public void run(){
            //每个线程打印三个序列值
            for(int i=0;i<3;i++){
                System.out.println("thread["+Thread.currentThread().getName()+"] sn["+sn.getNextNum()+"]");
            }
        }
    }
    
}