什麼是線程局部變數？

ThreadLocal翻譯成中文比較準確的叫法應該是：線程局部變數。

　　這個玩意有什麼用處，或者說為什麼要有這麼一個東東？先解釋一下，在並發程式設計的時候，成員變數如果不做任何處理其實是線程不安全的，各個線程都在操作同一個變量，顯然是不行的，並且我們也知道volatile這個關鍵字也是不能保證線程安全的。那麼在有一種情況之下，我們需要滿足這樣一個條件：變數是同一個，但是每個執行緒都使用同一個初始值，也就是使用同一個變數的新的副本。這種情況之下ThreadLocal就非常使用，比如說DAO的資料庫連接，我們知道DAO是單例的，那麼他的屬性Connection就不是線程安全的變數。而我們每個線程都需要使用他，並且各自使用各自的。這種情況，ThreadLocal就比較好的解決了這個問題。

　　我們從原始碼的角度來分析這個問題。

　　先定義一個ThreadLocal：

   ThreadLocal<connection> tl =  ThreadLocal<connection>  Connection initConn = = DriverManager.getConnection("url, name and password"=( ==</connection></connection>

 

package java.lang;import java.lang.ref.*;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class ThreadLocal<t> {   private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();   private static AtomicInteger nextHashCode =new AtomicInteger();private static final int HASH_INCREMENT = 0x61c88647;private static int nextHashCode() {return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT);
    }protected T initialValue() {return null;
    }public ThreadLocal() {
    }public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);if (e != null)return (T)e.value;
        }return setInitialValue();
    }private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null)
            map.set(this, value);elsecreateMap(t, value);return value;
    }public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null)
            map.set(this, value);elsecreateMap(t, value);
    } public void remove() {
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());         if (m != null)
             m.remove(this);
     }ThreadLocalMap getMap(Thread t) {return t.threadLocals;
    }void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }static ThreadLocalMap createInheritedMap(ThreadLocalMap parentMap) {return new ThreadLocalMap(parentMap);
    }T childValue(T parentValue) {throw new UnsupportedOperationException();
    }static class ThreadLocalMap {static class Entry extends WeakReference<threadlocal> {/** The value associated with this ThreadLocal. */Object value;

            Entry(ThreadLocal k, Object v) {super(k);
                value = v;
            }
        }private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;private Entry[] table;private int size = 0;private int threshold; // Default to 0private void setThreshold(int len) {
            threshold = len * 2 / 3;
        }private static int nextIndex(int i, int len) {return ((i + 1 = 0) ? i - 1 : len - 1);
        }ThreadLocalMap(ThreadLocal firstKey, Object firstValue) {
            table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
            table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
            size = 1;
            setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
        }private ThreadLocalMap(ThreadLocalMap parentMap) {
            Entry[] parentTable = parentMap.table;int len = parentTable.length;
            setThreshold(len);
            table = new Entry[len];for (int j = 0; j = threshold)
                rehash();
        }private void remove(ThreadLocal key) {
            Entry[] tab = table;int len = tab.length;int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);for (Entry e = tab[i];
                 e != null;
                 e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {if (e.get() == key) {
                    e.clear();
                    expungeStaleEntry(i);return;
                }
            }
        }private void replaceStaleEntry(ThreadLocal key, Object value,                                       int staleSlot) {
            Entry[] tab = table;int len = tab.length;
            Entry e;int slotToExpunge = staleSlot;for (int i = prevIndex(staleSlot, len);
                 (e = tab[i]) != null;
                 i = prevIndex(i, len))if (e.get() == null)
                    slotToExpunge = i;for (int i = nextIndex(staleSlot, len);
                 (e = tab[i]) != null;
                 i = nextIndex(i, len)) {
                ThreadLocal k = e.get();if (k == key) {
                    e.value = value;

                    tab[i] = tab[staleSlot];
                    tab[staleSlot] = e;if (slotToExpunge == staleSlot)
                        slotToExpunge = i;
                    cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);return;
                }if (k == null && slotToExpunge == staleSlot)
                    slotToExpunge = i;
            }tab[staleSlot].value = null;
            tab[staleSlot] = new Entry(key, value);if (slotToExpunge != staleSlot)
                cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);
        }private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {
            Entry[] tab = table;int len = tab.length;tab[staleSlot].value = null;
            tab[staleSlot] = null;
            size--;            Entry e;int i;for (i = nextIndex(staleSlot, len);
                 (e = tab[i]) != null;
                 i = nextIndex(i, len)) {
                ThreadLocal k = e.get();if (k == null) {
                    e.value = null;
                    tab[i] = null;
                    size--;
                } else {int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1);if (h != i) {
                        tab[i] = null;while (tab[h] != null)
                            h = nextIndex(h, len);
                        tab[h] = e;
                    }
                }
            }return i;
        }private boolean cleanSomeSlots(int i, int n) {boolean removed = false;
            Entry[] tab = table;int len = tab.length;do {
                i = nextIndex(i, len);
                Entry e = tab[i];if (e != null && e.get() == null) {
                    n = len;
                    removed = true;
                    i = expungeStaleEntry(i);
                }
            } while ( (n >>>= 1) != 0);return removed;
        }private void rehash() {
            expungeStaleEntries();// Use lower threshold for doubling to avoid hysteresisif (size >= threshold - threshold / 4)
                resize();
        }private void resize() {
            Entry[] oldTab = table;int oldLen = oldTab.length;int newLen = oldLen * 2;
            Entry[] newTab = new Entry[newLen];int count = 0;for (int j = 0; j </threadlocal></t>

這樣子，都是用同一個連接，但是每個連接都是新的，是同一個連接的副本。

　　那麼實現機制是如何的呢？

1、每個Thread物件內部都維護了一個ThreadLocalMap這樣一個ThreadLocal的Map，可以存放若干個ThreadLocal

/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
 * by the ThreadLocal class. */ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

2、當我們在呼叫get( )方法的時候，先取得當前線程，然後取得到當前線程的ThreadLocalMap對象，如果非空，那麼取出ThreadLocal的value，否則進行初始化，初始化就是將initialValue的值set到ThreadLocal。

public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);if (e != null)return (T)e.value;
    }return setInitialValue();
}

 

3、當我們呼叫set()方法的時候，很常規，就是將值設為ThreadLocal。

4、總結：當我們呼叫get方法的時候，其實每個目前執行緒都有一個ThreadLocal。每次取得或設定都是對該ThreadLocal進行的操作，是與其他執行緒分開的。

5、應用程式場景：當很多執行緒需要多次使用同一個對象，並且需要該物件具有相同初始化值的時候最適合使用ThreadLocal。

6、其實說再多也不如看一下原始碼來得清晰。如果要看源碼，其中涉及到一個WeakReference和一個Map，這兩個地方需要了解下，這兩個東西分別是a.Java的弱引用，也就是GC的時候會銷毀該引用所包裹(引用)的對象，這個threadLocal作為key可能被銷毀，但是只要我們定義成他的類不卸載，tl這個強引用就始終引用著這個ThreadLocal的，永遠不會被gc掉。 b.和HashMap差不多。

以上是什麼是線程局部變數？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！