ThreadLocal

Java为线程安全提供了一些工具类，如ThreadLocal类，它代表一个线程局部变量，通过把数据放在ThreadLocal中就可以让每个线程创建一个该变量的副本，从而避免并发访问带来的线程安全问题。

从Java 5.0以后，Java为ThreadLocal类增加了泛型支持，即ThreadLocal<T>。通过使用ThreadLocal类可以简化多线程编程时的并发访问。它的原理非常简单，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，使每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其他线程的副本冲突。从线程的角度看，就好像每一个线程都完全拥有该变量一样。

ThreadLocal<T>提供了如下3个public方法：

方法	说明
T get( )
void remove( )
void set(T value)

ThreadLocalDemo.java :

public class ThreadLocalDemo {

	public static void main(String[] args) {

		Account account=new Account("初始名");
		new MyThread(account,"线程甲").start();
		new MyThread(account,"线程乙").start();
	}

}

class Account{
	private ThreadLocal<String> name=new ThreadLocal<String>();
	public Account(String str){
		this.name.set(str);
		System.out.println("---"+this.name.get()+"---");
	}
	public String getName(){
		return name.get();
	}
	public void setName(String str){
		this.name.set(str);
	}
}

class MyThread extends Thread{
	private Account account;
	public MyThread(Account account,String name){
		super(name);
		this.account=account;
	}
	public void run(){
		for(int i=0;i<10;i++){
			if(i==6){
				account.setName(getName());
			}
			System.out.println(account.getName()+"  账户的i值:"+i);
		}
	}
}

运行程序，控制台输出：

由于程序中的账户名是一个ThreadLocal变量，所以虽然程序中只有一个Account对象，但两个子线程将会产生两个账户名(主线程也持有一个账户名的副本)。两个线程进行循环时都会在i==6时将账户名改为与线程名相同，这样我们就可以看到两个线程拥有两个账户名的情形。

从上面程序可以看出，实际上账户名有3个副本，主线程一个，两个子线程各一个，它们的值互不干扰，每个线程完全拥有自己的ThreadLocal变量，这就是ThreadLocal的用途。

ThreadLocal和其他的同步机制一样，都是为了解决多线程中对同一变量的访问冲突。

在普通的同步机制中，是通过给对象加锁来实现多个线程对同一变量的安全访问的。该变量是多个线程共享的，所以要使用这种同步机制，需要很细致地分析在什么时候对变量进行读写，什么时候需要锁定某个对象，什么时候释放该对象的锁等。在这种情况下，系统没有将共享资源复制多份，只是采用了安全机制来控制对这份资源的访问而已。

ThreadLocal<T>从另一个角度来解决多线程的并发访问，ThreadLocal将需要并发访问的资源复制多份，每个线程拥有一份资源，每个线程都拥有自己的资源副本，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，在多线程编程中，可以把不安全的整个变量封装进ThreadLocal，或者把该对象与线程相关的状态使用ThreadLocal保存。

总结：

ThreadLocal<T>并不能替代同步机制，两者面向的问题领域不同。同步机制是为了同步多个线程对共享资源的并发访问，是多个线程之间进行通信的有效方式；而ThreadLocal是为了隔离多个线程的数据共享，从根本上避免多个线程之间对共享资源(变量)的竞争。

我们认为，如果多个线程之间需要共享资源，以达到线程之间的通信功能，就使用同步机制；如果仅仅需要隔离多个线程之间的共享冲突，则可以使用ThreadLocal。