ThreadLocal的解析

一 概述

ThreadLocal是什么？ThreadLocal并非是一个线程的本地实现版本，它并不是一个Thread，而是线程局部变量—threadlocalvariable。也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适。ThreadLocal其实的功用非常简单，就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本，是Java中一种较为特殊的线程绑定机制，是每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其它线程的副本冲突。

从线程的角度看，每个线程都保持一个对其线程局部变量副本的隐式引用，只要线程是活动的并且ThreadLocal实例是可访问的；在线程消失之后，其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收(除非存在对这些副本的其他引用)。

通过ThreadLocal存取的数据，总是与当前线程相关，JVM为每个运行的线程，绑定了私有的本地实例存取空间，从而为多线程环境常出现的并发访问问题提供了一种隔离机制。

ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢？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的副本。

对于多线程资源共享的问题，


同步机制采用了以时间换空间的方式，仅提供一份变量，让不同的线程排队访问。
ThreadLocal采用了以空间换时间的方式，每一个线程都提供了一份变量，因此可以同时访问而互不影响。




二 API说明

ThreadLocal()
创建一个线程本地变量。


T get()
返回此线程局部变量的当前线程副本中的值，如果这是线程第一次调用该方法，则创建并初始化此副本。


protected T initialValue()
返回此线程局部变量的当前线程的初始值。最多在每次访问线程来获得每个线程局部变量时调用此方法一次，即线程第一次使用get()方法访问变量的时候。如果线程先于get方法调用set(T)方法，则不会在线程中再调用initialValue方法。若该实现只返回null；如果程序员希望将线程局部变量初始化为null以外的某个值，则必须为ThreadLocal创建子类，并重写此方法。通常，将使用匿名内部类。initialValue的典型实现将调用一个适当的构造方法，并返回新构造的对象。


void remove()
移除此线程局部变量的值。这可能有助于减少线程局部变量的存储需求。如果再次访问此线程局部变量，那么在默认情况下它将拥有其 initialValue。


void set(T value)
将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。许多应用程序不需要这项功能，它们只依赖于initialValue()方法来设置线程局部变量的值。在程序中一般都重写initialValue方法，以给定一个特定的初始值。


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;
　}
}



三 典型实例

Hiberante的Session工具类HibernateUtil。这个类是Hibernate官方文档中HibernateUtil类，用于session管理。

public class HibernateUtil
{
private static Log log = LogFactory.getLog(HibernateUtil.class);
private static final SessionFactory sessionFactory;

static
{
try
{
// 通过默认配置文件hibernate.cfg.xml创建SessionFactory
sessionFactory = new Configuration().configure().buildSessionFactory();
}
catch (Throwable ex)
{
log.error("初始化SessionFactory失败！", ex);
throw new ExceptionInInitializerError(ex);
}
}


// 创建线程局部变量session用来保存Hibernate的Session
public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal();

// 获取当前线程中的Session
public static Session currentSession() throws HibernateException
{
Session s = (Session) session.get();
if (s == null)
{
// 将新开的Session保存到线程局部变量中
s = sessionFactory.openSession();
session.set(s);
}
return s;
}

public static void closeSession() throws HibernateException
{
Session s = (Session) session.get();
session.set(null);
if (s != null)
s.close();
}
}




对代码进行分析


1 public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal();
2 public static Session currentSession() {
3 Session s = (Session)session.get();
4 if(s == null){
5 s = sessionFactory.openSession();
6 session.set(s);
7 }
8 return s;
9 }


总体分析

该类由于没有重写ThreadLocal的initialValue()方法，则首次创建线程局部变量session其初始值为null。第一次调用currentSession()的时候，线程局部变量的get()方法也为null。因此对session做了判断如果为null，则新开一个Session，并保存到线程局部变量session中，这一步非常的关键。


逐行分析

第一行
初始化。如果不初始化initialvalue则initialvalue为null。

第三行
session的get根据当前线程返回其对应的线程内部变量，也就是我们需要的net.sf.hibernate.Session相当于对应每个数据库连接。多线程情况下共享数据库链接是不安全的。ThreadLocal保证了每个线程都有自己的s数据库连接。

第四行
如果是该线程初次访问，自然s会是null，接着创建一个Session，具体就是第五行。

第五行
创建一个数据库连接实例s。

第六行
保存该数据库连接s到ThreadLocal中。

第七行
如果当前线程已经访问过数据库了，则从session中get()就可以获取该线程上次获取过的连接实例。



四 总结

ThreadLocal使用场合主要解决多线程中数据因并发产生不一致问题。ThreadLocal为每个线程的中并发访问的数据提供一个副本。

原帖地址:http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/51926/