Java~“全域性資料盒“ --類ThreadLocal和InheritableThreadLocal的使用

ThreadLocal

• 類ThreadLocal主要解決的就是每個執行緒繫結自己的值，可以將ThreadLocal類比喻成全域性存放資料的盒子，盒子中可以儲存每個執行緒的私有資料。而這個盒子裡存放的資料是以map的形式將其對應的執行緒關聯起來.

get與set方法

• 首先看其原始碼

public T get() {
        //獲取當前執行緒
        Thread t = Thread.currentThread();
        //在map中找到當前執行緒對應的map資料
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            //找到就獲取其鍵值對
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                //返回鍵值對的value
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        //返回預設值
        return setInitialValue();
    }
    
    public void set(T value) {
        //獲取當前執行緒
        Thread t = Thread.currentThread();
        //獲取當前執行緒的map
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

• 演示

    public static void main(String[] args) {
        ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();
        if (threadLocal.get() == null) {
            System.out.println("未設定值");
            threadLocal.set("我是菜鳥");
        }
        System.out.println(threadLocal.get());
    }

• 執行結果
  

• 從圖中的執行結果來看，第一次呼叫threadLocal 物件的get()方法時返回的值是null，通過呼叫set(）方法賦值後順利取出值並列印到控制檯上。類Threadlocal解決的是變數在不同執行緒間的隔離性，也就是不同執行緒擁有自己的值，不同執行緒中的值是可以放入Threadlocal類中進行儲存的。

隔離性

• 雖然2個執行緒都向同一個threadlocal物件中set資料值，但每個執行緒還是能取出自己的資料。

public class Demo {

    public static ThreadLocal<Date> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //建立倆個執行緒去挨個儲存當前時間
        Thread a = new Thread("A") {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    threadLocal.set(new Date());
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocal.get().getTime());
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };

        Thread b = new Thread("B") {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    threadLocal.set(new Date());
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocal.get().getTime());
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        a.start();
        b.start();
        a.join();
        b.join();

    }
}

覆蓋initialValue方法

• 在第一次呼叫Threadlocal類的get()方法返回值是null，怎麼樣實現第一次呼叫get()不返回null呢?也就是具有預設值的效果。就是重寫initialValue方法

public class Demo2 {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal() {
            @Override
            protected Object initialValue() {
                return "我是預設值";
            }
        };

        if (threadLocal.get() == null) {
            System.out.println("未設定值");
            threadLocal.set("我是菜鳥");
        }
        System.out.println(threadLocal.get());

    }

}

類InheritableThreadLocal的使用

• 使用類InheritableThreadLocal可以在子執行緒中取得父執行緒繼承下來的值。

演示值繼承

public class Demo3 {

    public static InheritableThreadLocal inheritableThreadLocal = new InheritableThreadLocal() {
        @Override
        protected Object initialValue() {
            return new Date().getTime();
        }
    };

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("main get " + inheritableThreadLocal.get());
        System.out.println("main set...");
        Thread.sleep(222);
        inheritableThreadLocal.set(new Date().getTime());
        System.out.println("main get " + inheritableThreadLocal.get());

        Thread thread = new Thread("A") {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println("A get " + inheritableThreadLocal.get());
                    try {
                        Thread.sleep(222);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        thread.start();
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("main 再次set...");
        inheritableThreadLocal.set(new Date().getTime());
        System.out.println("main get " + inheritableThreadLocal.get());
        thread.join();

    }
}

• 上述程式碼可以看出, 執行緒A繼承了主執行緒main的值, 而且當主執行緒將自己的資料修改後, A執行緒儲存的還是舊的那個值.