深入理解ThreadLocal工作原理及使用示例
作者:nullzx 发布时间:2022-02-27 19:24:14
简介:本文已一个简要的代码示例介绍ThreadLocal类的基本使用方式,在此基础上结合图片阐述它的内部工作原理。
早在JDK1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal,ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。
当使用ThreadLocal维护变量时,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。
从线程的角度看,目标变量就象是线程的本地变量,这也是类名中“Local”所要表达的意思。
所以,在Java中编写线程局部变量的代码相对来说要笨拙一些,因此造成线程局部变量没有在Java开发者中得到很好的普及。
1. ThreadLocal<T> 简介和使用示例
ThreadLocal只有一个无参的构造方法
public ThreadLocal()
ThreadLocal的相关方法
public T get()
public void set(T value)
public void remove()
protected T initialValue()
initialValue方法的访问修饰符是protected,该方法为第一次调用get方法提供一个初始值。默认情况下,第一次调用get方法返回值null。在使用时,我们一般会复写ThreadLocal的initialValue方法,使第一次调用get方法时返回一个我们设定的初始值。
下面是一个ThreadLocal的一个简单使用示例
package javalearning;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class ThreadLocalDemo {
/*定义了1个ThreadLocal<Integer>对象,
*并复写它的initialValue方法,初始值是3*/
private ThreadLocal<Integer> tlA = new ThreadLocal<Integer>(){
protected Integer initialValue(){
return 3;
}
}
;
/*
private ThreadLocal<Integer> tlB = new ThreadLocal<Integer>(){
protected Integer initialValue(){
return 5;
}
};
*/
/*设置一个信号量,许可数为1,让三个线程顺序执行*/
Semaphore semaphore = new Semaphore(1);
private Random rnd = new Random();
/*Worker定义为内部类实现了Runnable接口,tlA定义在外部类中,
每个线程中调用这个对象的get方法,再调用一个set方法设置一个随机值*/
public class Worker implements Runnable{
@Override
public void run(){
try {
Thread.sleep(rnd.nextint(1000));
/*随机延时1s以内的时间*/
semaphore.acquire();
/*获取许可*/
}
catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int valA = tlA.get();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" tlA initial val : "+ valA);
valA = rnd.nextint();
tlA.set(valA);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" tlA new val: "+ valA);
/*
int valB = tlB.get();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" tlB initial val : "+ valB);
valB = rnd.nextInt();
tlA.set(valB);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" tlB 2 new val: "+ valB);
*/
semaphore.release();
/*在线程池中,当线程退出之前一定要记得调用remove方法,因为在线程池中的线程对象是循环使用的*/
tlA.remove();
/*tlB.remove();*/
}
}
/*创建三个线程,每个线程都会对ThreadLocal对象tlA进行操作*/
public static void main(String[] args){
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
ThreadLocalDemo tld = new ThreadLocalDemo();
es.execute(tld.new Worker());
es.execute(tld.new Worker());
es.execute(tld.new Worker());
es.shutdown();
}
}
运行结果
pool-1-thread-1 tlA initial val : 3
pool-1-thread-1 tlA new val: -1288455998
pool-1-thread-3 tlA initial val : 3
pool-1-thread-3 tlA new val: 112537197
pool-1-thread-2 tlA initial val : 3
pool-1-thread-2 tlA new val: -12271334
从运行结果可以看出,每个线程第一次调用TheadLocal对象的get方法时都得到初始值3,注意我们上面的代码是让三个线程顺序执行,显然从运行结果看,pool-1-thread-1线程结束后设置的新值,对pool-1-thread-3线程是没有影响的,pool-1-thread-3线程完成后设置的新值对pool-1-thread-2线程也没有影响。这就仿佛把ThreadLocal对象当做每个线程内部的对象一样,但实际上tlA对象是个外部类对象,内部类Worker访问到的是同一个tlA对象,也就是说是被各个线程共享的。这是如何做到的呢?我们现在就来看看ThreadLocal对象的内部原理。
2.ThreadLocal<T>的原理
首先,在Thread类中定义了一个threadLocals,它是ThreadLocal.ThreadLocalMap对象的引用,默认值是null。ThreadLocal.ThreadLocalMap对象表示了一个以开放地址形式的散列表。当我们在线程的run方法中第一次调用ThreadLocal对象的get方法时,会为当前线程创建一个ThreadLocalMap对象。也就是每个线程都各自有一张独立的散列表,以ThreadLocal对象作为散列表的key,set方法中的值作为value(第一次调用get方法时,以initialValue方法的返回值作为value)。显然我们可以定义多个ThreadLocal对象,而我们一般将ThreadLocal对象定义为static类型或者外部类中。上面所表达的意思就是,相同的key在不同的散列表中的值必然是独立的,每个线程都是在各自的散列表中执行操作。
TheadLocal中的get源代码
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);//这里的this是指当前的ThreadLocal对象
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
总结
Java编程关于子类重写父类方法问题的理解
深入理解Java编程线程池的实现原理
java并发等待条件的实现原理详解
如有不足之处,欢迎留言指出。
来源:http://www.cnblogs.com/nullzx/p/7553538.html
猜你喜欢
- 题目:用两个栈来实现一个队列,完成队列的Push和Pop操作。 队列中的元素为int类型。经典题,不多说,直接上代码import java.
- 本文介绍了Flutter 通过Clipper实现各种自定义形状的示例代码,分享给大家,具体如下:ClipOval 圆形裁剪ClipOval(
- 这篇文章主要介绍了Java编码摘要算法实例解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参
- 1. 场景描述本节结合springboot2、springmvc、mybatis、swagger2等,搭建一个完整的增删改查项目,希望通过这
- 该篇文章内容较多,包括有rabbitMq相关的一些简单理论介绍,provider消息推送实例,consumer消息消费实例,Direct、T
- 字符, 字节与字符串字符与字符串字符串内部包含一个字符数组,String 可以和 char[] 相互转换.字符数组变为字符串:public
- java 泛型方法:泛型是什么意思在这就不多说了,而Java中泛型类的定义也比较简单,例如:public class Test
- java获取系统路径字体、得到某个目录下的所有文件名、获取当前路径package com.liuxing.test;import java.
- 一、流程图二、Token1、token是一种客户端认证机制,是一个经过加密的字符串,安全性强,支持跨域2、用户第一次登录,服务器通过数据库校
- 这篇文章主要介绍了Spring boot整合log4j2过程解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值
- 前言最近在逛博客的时候看到了有关Redis方面的面试题,其中提到了Redis在内存达到最大限制的时候会使用LRU等淘汰机制,然后找了这方面的
- 工具方法:本文的目的是把json串转成map键值对存储,而且只存储叶节点的数据maven 引用jar包版本:<dependency&g
- 小程序获取手机号,后端JAVA解密流程代码微信官方文档获取手机号流程地址,先看下最好方便理解下面步骤实现思路,步骤如下1.前端需先调用官方w
- 这里使用的是dynamic-datasource-spring-boot-starter ,它是一个基于springboot的快速集成多数据
- 策略模式的应用场景策略模式是否要使用,取决于业务场景是否符合,有没有必要。是否符合如果业务是处于不同的场景时,采取不同的处理方式的话,就满足
- 1. 新建TestServlet类package com.yanek.test;import java.io.IOException;imp
- 添加jar包这里的Scala不是maven工程所以要找到项目结构(快捷键:同时按住Ctrl+shift+Alt+s)在模块里面添加添加MyS
- 缘起经过前面三章的入门,我们大概了解了Mybatis的主线逻辑是什么样子的,在本章中,我们将正式进入Mybatis的源码海洋。Mybatis
- 继承ClassLoader并且重写findClass方法就可以自定义一个类加载器,具体什么是类加载器以及类加载器的加载过程与顺序下次再说,下
- 本文实例讲述了Java简单验证身份证功能。分享给大家供大家参考,具体如下:package org.cxy.csdn.example;impo