Java中ThreadLocal的設計與使用

ThreadLocal是什么

ThreadLocal 是什么呢？其實ThreadLocal并非是一個線程的本地實現版本，它并不是一個Thread，而是thread local variable（線程局部變量）。也許把它命名為ThreadLocalVar更加合適。線程局部變量（ThreadLocal）其實的功用非常簡單， 就是為每一個使用該變量的線程都提供一個變量值的副本，是每一個線程都可以獨立地改變自己的副本，而不會和其它線程的副本沖突。從線程的角度看，就好像每 一個線程都完全擁有該變量。線程局部變量并不是Java的新發明，在其它的一些語言編譯器實現（如IBM XL FORTRAN）中，它在語言的層次提供了直接的支持。因為Java中沒有提供在語言層次的直接支持，而是提供了一個ThreadLocal的類來提供支 持，所以，在Java中編寫線程局部變量的代碼相對比較笨拙，這也許是線程局部變量沒有在Java中得到很好的普及的一個原因吧

ThreadLocal的設計

首先看看ThreadLocal的接口： 

　　 　Object get() ; // 返回當前線程的線程局部變量副本 protected Object initialValue(); // 返回該線程局部變量的當前線程的初始值 
　　　 void set(Object value); // 設置當前線程的線程局部變量副本的值 

　 　 ThreadLocal有3個方法，其中值得注意的是initialValue()，該方法是一個protected的方法，顯然是為了子類重寫而特意實 現的。該方法返回當前線程在該線程局部變量的初始值，這個方法是一個延遲調用方法，在一個線程第1次調用get()或者set(Object)時才執行， 并且僅執行1次。ThreadLocal中的確實實現直接返回一個null： 

　　protected Object initialValue() { return null; } 

　　ThreadLocal是如何做到為每一個線程維護變量的副本的呢？其實實現的思路很簡單，在ThreadLocal類中有一個Map，用于存儲每一個線程的變量的副本。比如下面的示例實現： 

　　public class ThreadLocal 
　　{ 
　　 private Map values = Collections.synchronizedMap(new HashMap()); 
　　 public Object get() 
　　 { 
　　 Thread curThread = Thread.currentThread(); 
　　 Object o = values.get(curThread); 
　　 if (o == null && !values.containsKey(curThread)) 
　　 { 
　　　 o = initialValue(); 
　　　 values.put(curThread, o); 
　　 } 
　　 return o; 
　　 } 

　　 public void set(Object newValue) 
　　 { 
　　 values.put(Thread.currentThread(), newValue); 
　　 } 

　　 public Object initialValue() 
　　 { 
　　 return null; 
　　 } 
　　} 

　　public class SerialNum 
　　{ 
　　 // The next serial number to be assigned 

　　 private static int nextSerialNum = 0; 
　　 private static ThreadLocal serialNum = new ThreadLocal() 
　　 { 
　　 protected synchronized Object initialValue() 
　　 { 
　　　 return new Integer(nextSerialNum++); 
　　 } 
　　 }; 

　　 public static int get() 
　　 { 
　　 return ((Integer) (serialNum.get())).intValue(); 
　　 } 
　　}