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:
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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() +
"]"
);
}
}
}
}