杂谈ThreadLocal

 

ThreadLocal很容易让人认为是一个"本地线程"。其实ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量。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。

public class ThreadLocalDemo implements Runnable {

    // 创建线程局部变量studentLocal，在后面你会发现用来保存Student对象
    private static final ThreadLocal studentLocal = new ThreadLocal();

    public static void main(String[] agrs) {
        ThreadLocalDemo td = new ThreadLocalDemo();
        Thread t1 = new Thread(td, "a" );
        Thread t2 = new Thread(td, "b" );
        t1.start();
        t2.start();
    }

    public void run() {
        accessStudent();
    }

    /**
     * 示例业务方法，用来测试
     */
    public void accessStudent() {
        // 获取当前线程的名字
        String currentThreadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(currentThreadName + " is running!" );
        // 产生一个随机数并打印
        Random random = new Random();
        int age = random.nextInt( 100 );
        System.out.println( "thread " + currentThreadName + " set age to:" + age);
        // 获取一个Student对象，并将随机数年龄插入到对象属性中
        Person student = getStudent();
        student.setAge(age);
        System.out.println( "thread " + currentThreadName + " first read age is:" + student.getAge());
        try {
            Thread.sleep( 500 );
        } catch (InterruptedException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        System.out.println( "thread " + currentThreadName + " second read age is:" + student.getAge());
    }

    protected Person getStudent() {
        // 获取本地线程变量并强制转换为Student类型
        Person student = (Person) studentLocal.get();
        // 线程首次执行此方法的时候，studentLocal.get()肯定为null
        if (student == null ) {
            // 创建一个Student对象，并保存到本地线程变量studentLocal中
            student = new Person();
            studentLocal.set(student);
        }
        return student;
    }
}

ThreadLocal和线程同步机制的区别：

同步机制中，通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的，使用同步机制要求程序慎密地分析什么时候对变量进行读写，什么时候需要锁定某个对象，什么时候释放对象锁等繁杂的问题，程序设计和编写难度相对较大。

而ThreadLocal则从另一个角度来解决多线程的并发访问。ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本，从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象，在编写多线程代码时，可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。

总结：

ThreadLocal使用场合主要解决多线程中数据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，通过访问副本来运行业务，这样的结果是耗费了内存，单大大减少了线程同步所带来性能消耗，也减少了线程并发控制的复杂度。
 
ThreadLocal不能使用原子类型，只能使用Object类型。ThreadLocal的使用比synchronized要简单得多。
 
ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。synchronized是利用锁的机制，使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本，使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象，这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反，它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。
 
Synchronized用于线程间的数据共享，而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。