彻底理解Java 中的ThreadLocal

 ThreadLocal是什么

　　早在jdk 1.2的版本中就提供Java.lang.ThreadLocal，ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。

　　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。

　　从线程的角度看，目标变量就象是线程的本地变量，这也是类名中“Local”所要表达的意思。

　　所以，在Java中编写线程局部变量的代码相对来说要笨拙一些，因此造成线程局部变量没有在Java开发者中得到很好的普及。

ThreadLocal的接口方法

ThreadLocal类接口很简单，只有4个方法，我们先来了解一下：

• void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。
• public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
• public void remove()将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作，但它可以加快内存回收的速度。
• protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

　　值得一提的是，在JDK5.0中，ThreadLocal已经支持泛型，该类的类名已经变为ThreadLocal<T>。api方法也相应进行了调整，新版本的API方法分别是void set(T value)、T get()以及T initialValue()。

　　ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢？其实实现的思路很简单：在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每一个线程的变量副本，Map中元素的键为线程对象，而值对应线程的变量副本。我们自己就可以提供一个简单的实现版本：

package com.test; public class TestNum {  // ①通过匿名内部类覆盖ThreadLocal的initialValue()方法，指定初始值  private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>() {   public Integer initialValue() {    return 0;   }  };  // ②获取下一个序列值  public int getNextNum() {   seqNum.set(seqNum.get() + 1);   return seqNum.get();  }  public static void main(String[] args) {   TestNum sn = new TestNum();   // ③ 3个线程共享sn，各自产生序列号   TestClient t1 = new TestClient(sn);   TestClient t2 = new TestClient(sn);   TestClient t3 = new TestClient(sn);   t1.start();   t2.start();   t3.start();  }  private static class TestClient extends Thread {   private TestNum sn;   public TestClient(TestNum sn) {    this.sn = sn;   }   public void run() {    for (int i = 0; i < 3; i++) {     // ④每个线程打出3个序列值     System.out.println("thread[" + Thread.currentThread().getName() + "] --> sn["        + sn.getNextNum() + "]");    }   }  } }