ThreadLocal的設計理念與作用

我是一隻小兔紙咿呀咿呀呦發表於2015-09-25
thread

Java中的ThreadLocal類允許我們建立只能被同一個執行緒讀寫的變數。因此，如果一段程式碼含有一個ThreadLocal變數的引用，即使兩個執行緒同時執行這段程式碼，它們也無法訪問到對方的ThreadLocal變數。

如何建立ThreadLocal變數

以下程式碼展示瞭如何建立一個ThreadLocal變數：

1 private ThreadLocal myThreadLocal = new ThreadLocal();

我們可以看到，通過這段程式碼例項化了一個ThreadLocal物件。我們只需要例項化物件一次，並且也不需要知道它是被哪個執行緒例項化。雖然所有的執行緒都能訪問到這個ThreadLocal例項，但是每個執行緒卻只能訪問到自己通過呼叫ThreadLocal的set()方法設定的值。即使是兩個不同的執行緒在同一個ThreadLocal物件上設定了不同的值，他們仍然無法訪問到對方的值。

如何訪問ThreadLocal變數

一旦建立了一個ThreadLocal變數，你可以通過如下程式碼設定某個需要儲存的值：

1 myThreadLocal.set("A thread local value”);

可以通過下面方法讀取儲存在ThreadLocal變數中的值：

1 String threadLocalValue = (String) myThreadLocal.get();

get()方法返回一個Object物件，set()物件需要傳入一個Object型別的引數。

為ThreadLocal指定泛型型別

我們可以建立一個指定泛型型別的ThreadLocal物件，這樣我們就不需要每次對使用get()方法返回的值作強制型別轉換了。下面展示了指定泛型型別的ThreadLocal例子：

1 private ThreadLocal myThreadLocal = new ThreadLocal<String>();

現在我們只能往ThreadLocal物件中存入String型別的值了。

並且我們從ThreadLocal中獲取值的時候也不需要強制型別轉換了。

如何初始化ThreadLocal變數的值

由於在ThreadLocal物件中設定的值只能被設定這個值的執行緒訪問到，執行緒無法在ThreadLocal物件上使用set()方法儲存一個初始值，並且這個初始值能被所有執行緒訪問到。

但是我們可以通過建立一個ThreadLocal的子類並且重寫initialValue()方法，來為一個ThreadLocal物件指定一個初始值。就像下面程式碼展示的那樣：

1 private ThreadLocal myThreadLocal = new ThreadLocal<String>() {
2  
3     @Override
4     protected String initialValue() {
5         return "This is the initial value";
6     }
7  
8 };

一個完整的ThreadLocal例子

下面是一個完整的可執行的ThreadLocal例子：

01 public class ThreadLocalExample {
02  
03     public static class MyRunnable implements Runnable {
04  
05         private ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();
06  
07         @Override
08         public void run() {
09             threadLocal.set((int) (Math.random() * 100D));
10             try {
11             Thread.sleep(2000);
12             } catch (InterruptedException e) {
13  
14             }
15             System.out.println(threadLocal.get());
16         }
17     }
18  
19     public static void main(String[] args) {
20          MyRunnable sharedRunnableInstance = new MyRunnable();
21          Thread thread1 = new Thread(sharedRunnableInstance);
22          Thread thread2 = new Thread(sharedRunnableInstance);
23          thread1.start();
24          thread2.start();
25     }
26  
27 }

上面的例子建立了一個MyRunnable例項，並將該例項作為引數傳遞給兩個執行緒。兩個執行緒分別執行run()方法，並且都在ThreadLocal例項上儲存了不同的值。如果它們訪問的不是ThreadLocal物件並且呼叫的set()方法被同步了，則第二個執行緒會覆蓋掉第一個執行緒設定的值。但是，由於它們訪問的是一個ThreadLocal物件，因此這兩個執行緒都無法看到對方儲存的值。也就是說，它們存取的是兩個不同的值。

關於InheritableThreadLocal

InheritableThreadLocal類是ThreadLocal類的子類。ThreadLocal中每個執行緒擁有它自己的值，與ThreadLocal不同的是，InheritableThreadLocal允許一個執行緒以及該執行緒建立的所有子執行緒都可以訪問它儲存的值。

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