ThreadLocal-分析-总结

原文地址：http://www.iteye.com/topic/777716

ThreadLocal<T>类在Spring，Hibernate等框架中起到了很大的作用，对于其工作原理，很多网上的文章分析的不够彻底，甚至有些误解。

首先，为了解释ThreadLocal类的工作原理，必须同时介绍与其工作甚密的其他几个类（内部类）

1.ThreadLocalMap

2.Thread

可能有人会觉得Thread与ThreadLocal有什么关系，其实真正的奥秘就在Thread类中的一行：

Java代码  

1. ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;  

 其中ThreadLocalMap的定义是在ThreadLocal类中，真正的引用却是在Thread类中

那么ThreadLocalMap究竟是什么呢？

可以看到这个类应该是一个Map,JDK的解释是

 写道

ThreadLocalMap is a customized hash map suitable only for maintaining thread local values

接下来的重点是ThreadLocalMap中用于存储数据的entry

Java代码  

1. static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {   
2.             /** The value associated with this ThreadLocal. */  
3.             Object value;   
4.   
5.             Entry(ThreadLocal k, Object v) {   
6.                 super(k);   
7.                 value = v;   
8.             }   
9.         }  

 从中我们可以发现这个Map的key是ThreadLocal变量，value为用户的值，并不是网上大多数的列子key是线程的名字或者标识

到这里，我们就可以理解ThreadLocal究竟是如何工作的了

1.Thread类中有一个成员变量叫做ThreadLocalMap，它是一个Map，他的Key是ThreadLocal类

2.每个线程拥有自己的申明为ThreadLocal类型的变量,所以这个类的名字叫'ThreadLocal'：线程自己的（变量）

3.此变量生命周期是由该线程决定的，开始于第一次初始（get或者set方法）

4.由ThreadLocal的工作原理决定了：每个线程独自拥有一个变量，并非共享或者拷贝

Java代码  

1. /**  
2.  * @author mxdba  
3.  *  
4.  */  
5. public class ThreadLocalSample {   
6.   
7.     public static void main(String[] args) {   
8.         ThreadTest test1 = new ThreadTest(10);   
9.         ThreadTest test2 = new ThreadTest(20);   
10.         test1.start();   
11.         test2.start();   
12.     }   
13.   
14. }   
15.   
16. /**  
17.  * 此线程有两个ThreadLocal变量，但是由于ThreadLocal是延迟初始的，  
18.  * 所以在debug时可以看到线程名为“线程20”的线程的ThreadLocalMap中没有thLcal2这个entry  
19.  * @author mxdba  
20.  *   
21.  */  
22. class ThreadTest extends Thread {   
23.        
24.     public static ThreadLocal<Integer> thLocal = new ThreadLocal<Integer>();   
25.     public static ThreadLocal<String> thLocal2 = new ThreadLocal<String>();   
26.        
27.     public Integer num;   
28.        
29.        
30.        
31.     public ThreadTest(Integer num) {   
32.         super("线程" + num);   
33.         this.num = num;   
34.     }   
35.   
36.     @Override  
37.     public void run() {   
38.         Integer n = thLocal.get();   
39.         if(num != 20) {   
40.             String s = thLocal2.get();   
41.         }   
42.                
43.         if(n == null) {   
44.             thLocal.set(num);   
45.         }   
46.         System.out.println(thLocal.get());   
47.     }   
48.        
49. }  

接下来分析一下源码，就更加清楚了

关键方法代码  

1. /**   
2.  * 关键方法，返回当前Thread的ThreadLocalMap   
3.  * [[[每个Thread返回各自的ThreadLocalMap，所以各个线程中的ThreadLocal均为独立的]]]   
4.  */   
5. ThreadLocalMap getMap(Thread t) {   
6.         return t.threadLocals;   
7.     }  

Threadlocal的get方法代码  

1. public T get() {   
2.         Thread t = Thread.currentThread();   
3.         /**   
4.          * 得到当前线程的ThreadLocalMap   
5.          */   
6.         ThreadLocalMap map = getMap(t);   
7.         if (map != null) {   
8.             /**   
9.              * 在此线程的ThreadLocalMap中查找key为当前ThreadLocal对象的entry   
10.              */   
11.             ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);   
12.             if (e != null)   
13.                 return (T)e.value;   
14.         }   
15.         return setInitialValue();   
16.     }  

初始化方法代码  

1. private T setInitialValue() {   
2.         /**   
3.          * 默认返回null，这个方法为protected可以继承   
4.          */   
5.         T value = initialValue();   
6.         Thread t = Thread.currentThread();   
7.         ThreadLocalMap map = getMap(t);   
8.         if (map != null)   
9.             map.set(this, value);   
10.         else   
11.             /**   
12.              * 初次创建   
13.              */   
14.             createMap(t, value);   
15.         return value;   
16.     }  

Java代码  

1. /**  
2.  * 给当前thread初始ThreadlocalMap  
3.  */  
4. void createMap(Thread t, T firstValue) {   
5.         t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);   
6.     }  

通过上边的分析，我们发现，ThreadLocal类的使用虽然是用来解决多线程的问题的，但是还是有很明显的针对性

1.最明显的，ThreadLoacl变量的活动范围为某线程，并且我的理解是该线程“专有的，独自霸占”，对该变量的所有操作均有该线程完成！也就是说，ThreadLocal不是用来解决共享，竞争问题的。典型的应用莫过于Spring，Hibernate等框架中对于多线程的处理了

Java代码  

1. private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();     
2.      
3. public static Session getSession() throws InfrastructureException {     
4.     Session s = (Session) threadSession.get();     
5.     try {     
6.         if (s == null) {     
7.             s = getSessionFactory().openSession();     
8.             threadSession.set(s);     
9.         }     
10.     } catch (HibernateException ex) {     
11.         throw new InfrastructureException(ex);     
12.     }     
13.     return s;     
14. }    

 这段代码，每个线程有自己的ThreadLocalMap，每个ThreadLocalMap中根据需要初始加载threadSession,这样的好处就是介于singleton与prototype之间，应用singleton无法解决线程，应用prototype开销又太大，有了ThreadLocal之后就好了，对于需要线程“霸占”的变量用ThreadLocal，而该类实例的方法均可以共享。

2.关于内存泄漏：

虽然ThreadLocalMap已经使用了weakReference，但是还是建议能够显示的使用remove方法。

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