ThreadLocal及在Android中的应用

ThreadLocal、ThreadLocalMap、Thread关系详细解析
 ThreadLocal是为每一个线程创建一个单独的变量副本，每个线程都可以独立地改变自己所拥有的变量副本，而不会影响其他线程所对应的副本。ThreadLocal为多线程环境下变量问题提供了另外一种解决思路。
在日常开发中用到ThreadLocal的地方较少，但是在某些特殊的场景下，通过ThreadLocal可以轻松地实现一些看起来很复杂的功能，这一点在Android的源码中也有所体现，比如Looper、ActivityThread以及AMS中都用到了ThreadLocal。具体到ThreadLocal的使用场景，这个不好统一地来描述，一般来说，当某些数据是以线程为作用域并且不同线程具有不同的数据副本的时候，就可以考虑采用ThreadLocal。比如对于Handler来说，它需要获取当前线程的Looper，很显然Looper的作用域就是线程并且不同线程具有不同的Looper，这个时候通过ThreadLocal就可以轻松实现Looper在线程中的存取，如果不采用ThreadLocal，那么系统就必须提供一个全局的哈希表供Handler查找指定线程的Looper，这样一来就必须提供一个类似于LooperManager的类了，但是系统并没有这么做而是选择了ThreadLocal，这就是ThreadLocal的好处。
ThreadLocal在Looper中的应用：

public final class Looper {
				...省略
static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
				...省略

    public static void prepare() {
        prepare(true);
    }
    private static void prepare(boolean quitAllowed) {
        if (sThreadLocal.get() != null) {
            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
        }
        sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
    }
        public static Looper myLooper() {
        return sThreadLocal.get();
    }
    				...省略

}

定义一个ThreadLocal对象，这里选择Boolean类型的，如下所示：

private ThreadLocalmBooleanThreadLocal = new ThreadLocal();

然后分别在主线程、子线程1和子线程2中设置和访问它的值，代码如下所示：

mBooleanThreadLocal.set(true);
Log.d(TAG, "[Thread#main]mBooleanThreadLocal=" + mBooleanThreadLocal.get());

new Thread("Thread#1") {
	@Override
	public void run() {
		mBooleanThreadLocal.set(false);
		Log.d(TAG, "[Thread#1]mBooleanThreadLocal=" + mBooleanThreadLocal.get());
	};
}.start();

new Thread("Thread#2") {
	@Override
	public void run() {
		Log.d(TAG, "[Thread#2]mBooleanThreadLocal=" + mBooleanThreadLocal.get());
	};
}.start();

在上面的代码中，在主线程中设置mBooleanThreadLocal的值为true，在子线程1中设置mBooleanThreadLocal的值为false，在子线程2中不设置mBooleanThreadLocal的值，然后分别在3个线程中通过get方法去mBooleanThreadLocal的值，根据前面对ThreadLocal的描述，这个时候，主线程中应该是true，子线程1中应该是false，而子线程2中由于没有设置值，所以应该是null，安装并运行程序，日志如下所示：
D/TestActivity(8676):[Thread#main]mBooleanThreadLocal=true
D/TestActivity(8676):[Thread#1]mBooleanThreadLocal=false
D/TestActivity(8676):[Thread#2]mBooleanThreadLocal=null
从上面日志可以看出，虽然在不同线程中访问的是同一个ThreadLocal对象，但是它们通过ThreadLocal来获取到的值却是不一样的，这就是ThreadLocal的奇妙之处。结合这这个例子然后再看一遍前面对ThreadLocal的两个使用场景的理论分析，大家应该就能比较好地理解ThreadLocal的使用方法了。ThreadLocal之所以有这么奇妙的效果，是因为不同线程访问同一个ThreadLocal的get方法，ThreadLocal内部会从各自的线程中取出一个数组，然后再从数组中根据当前ThreadLocal的索引去查找出对应的value值，很显然，不同线程中的数组是不同的，这就是为什么通过ThreadLocal可以在不同的线程中维护一套数据的副本并且彼此互不干扰。
上述转自Android的消息机制之ThreadLocal的工作原理
Android中的ThreadLocal源码解析
多线程操作同一对象情况，如图所示：

使用ThreadLocal定义的变量，将指向当前线程本地的一个LocalMap空间。

ThreadLocal变量作为key，其内容作为value，保存在本地。

多线程对ThreadLocal对象进行操作，实际上是对各自的本地变量进行操作，不存在线程安全问题，如图所示：