Java并发-ThreadLocal的使用

news2025/2/26 20:09:45

ThreadLocal 概述

当使用 ThreadLocal 维护变量时，ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。
当多个线程操作这个变量时，实际操作的是自己本地内存里面的变量，从而避免了线程安全问题。
ThreadLocal 是线程本地存储，在每个线程中都创建了一个 ThreadLocalMap 对象，每个线程可以访问自己内部 ThreadLocalMap 对象内的 value。通过这种方式，避免资源在多线程间共享。

使用场景：如为每个线程分配一个 JDBC 连接 Connection。这样就可以保证每个线程的都在各自的 Connection 上进行数据库的操作，不会出现 A 线程关了 B 线程正在使用的 Connection。还有 Session 管理等问题。

set方法

ThreadLocal为每个线程都创建一个map对象。从而保证线程隔离。

public void set(T value) { // T value , 泛型实现，可以 set 任何对象类型
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

get方法

看这个方法，我们能够想到如果是map时，get 的两次结果应该是"Hello World" 和"World is beautiful".但结果却是。。。。

public class DemoTest{
    public static void main(String[] args){
        ThreadLocal<String> localVariable = new ThreadLocal<> () ;
        localVariable.set("Hello World");
        localVariable.set("World is beautiful");
        System.out.println(localVariable.get());
        System.out.println(localVariable.get());
    }
}

探究解析：从程序中来看，我们进行了两次 set 方法的使用。

第一次 set 的值为 Hello World ；第二次 set 的值为 World is beautiful。接下来我们进行了两次打印输出 get 方法，那么这两次打印输出的结果都会是 World is beautiful。原因在于第二次 set 的值覆盖了第一次 set 的值，所以只能 get 到 World is beautiful。

总结：ThreadLocal 中只能设置一个变量值，因为多次 set 变量的值会覆盖前一次 set 的值，我们之前提出过，ThreadLocal 其实是使用 ThreadLocalMap 进行的 value 存储，那么多次设置会覆盖之前的 value，这是 get 方法无需入参的原因，因为只有一个变量值。

remove方法

public class DemoTest{
    public static void main(String[] args){
        ThreadLocal<String> localVariable = new ThreadLocal<> () ;
        localVariable.set("Hello World");
        System.out.println(localVariable.get());
        localVariable.remove();
        System.out.println(localVariable.get());
    }
}

Tips：remove 方法同 get 方法一样，是没有任何入参的，因为 ThreadLocal 中只能存储一个变量值，那么 remove 方法会直接清除这个变量值

上面代码运行的结果，如下图所示。

多线程下的 ThreadLocal

场景设计：

创建一个全局的静态 ThreadLocal 变量，存储 String 类型变量；
创建两个线程，分别为 threadOne 和 threadTwo；
threadOne 进行 set 方法设置，设置完成后沉睡 5000 毫秒，苏醒后进行 get 方法打印；
threadTwo 进行 set 方法设置，设置完成后直接 get 方法打印，打印完成后调用 remove 方法，并打印 remove 方法调用完毕语句；
开启线程 threadOne 和 threadTwo ；
执行程序，并观察打印结果。

package jvm.juc;

public class ThreadLocalTest {
    static ThreadLocal<String> local = new ThreadLocal<>();
    public static void main(String[] args) {

        Thread threadA = new Thread(()->{
            local.set("线程One-在里面设置值了");
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(local.get());
        });
        threadA.setName("ThreadOne");


        Thread threadB = new Thread(()->{
            local.set("线程Two-在里面设置值了");
            System.out.println(local.get());
            local.remove();
        });
        threadB.setName("ThreadTwo");

        threadA.start();
        threadB.start();
    }
}

从以上结果来看，在 threadTwo 执行完 remove 方法后，threadOne 仍然能够成功打印，这更加证明了 ThreadLocal 的专属特性，线程独有数据，其他线程不可侵犯。