JAVA篇：Java 多線程（五）ThreadLocal詳解

本文轉載自查看原文 2021-10-18 15:35 1173 知識整理

5 ThreadLocal詳解

關鍵字：ThreadLocal、InheritableThreadLocal、ThreadLocal和局部變量

5.1 ThreadLocal

ThreadLocal是一個泛型類，java.lang.ThreadLocal<T>。

這個類提供線程局部變量。可以將ThreadLocal定義為共享變量（全局變量或者static靜態變量），每個線程在訪問ThreadLocal變量（調用set/get）都會初始化屬於線程的變量副本，可以用於存儲一些與線程相關的狀態、用戶id、事務id等數據。

可以通過子類重寫initialValue()來設置初始值--默認初始值是null。

5.1.1 ThreadLocal應用

為線程設置遞增的線程id，存在於ThreadLocal變量threadids中。

    /* 測試ThreadLocal */

    public void test1(){
        // 原子整數，線程安全
        AtomicInteger nextInt = new AtomicInteger();
        // 設定threadids的初始值遞增
        ThreadLocal<Integer> threadids = new ThreadLocal<Integer>() {
            @Override
            protected Integer initialValue() {
                return nextInt.incrementAndGet();//返回遞增整數
            }
        };

        /* 創建5個子線程並輸出threadid的值 */

        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+threadids.get());//在這個時候調用初始化並返回threadid

            }
        };
        int threadNum = 5;
        Thread[] threads = new Thread[threadNum];

        for(int i=0;i<threadNum;i++){
            threads[i] = new Thread(runnable);

        }
        /*倒序啟動子線程*/
        for(int i=threadNum-1;i>=0;i--){
            threads[i].start();
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "+threadids.get());//在這個時候調用初始化並返回threadid

    }

根據代碼結果可以看出來threadids中對某個線程初始化其對應值的時機是該線程調用threadids.get或者threadids.set的時候，所以有如下結果：

Thread-4: 1
Thread-3: 2
Thread-2: 3
Thread-1: 4
Thread-0: 5
main: 6

5.1.2 ThreadLocal.withInitial

Java8中ThreadLocal對象提供了一個Lambda構造方式，實現了非常簡潔的構造方法：withInitial。

這個方法采用Lambda方式傳入實現了 Supplier 函數接口的參數。

        // 初始化1
        ThreadLocal<Integer> threadids1 = new ThreadLocal<>();
        System.out.println("使用new初始化的值："+threadids1.get());
        //初始化2
        ThreadLocal<Integer> threadids2 = ThreadLocal.withInitial(()->100);
        System.out.println("使用withInitial初始化的值："+threadids2.get());
        //初始化3
        ThreadLocal<HashMap<Integer,Integer>> threadids3 = ThreadLocal.withInitial(HashMap::new);
        System.out.println("使用withInitial初始化Map的值："+threadids3.get());

使用new初始化的值：null
使用withInitial初始化的值：100
使用withInitial初始化Map的值：{}

5.2 InheritableThreadLocal

ThreadLocal在父線程、子線程之間是完全獨立不繼承的。

而InheritableThreadLocal給了子線程初始化繼承父線程ThreadLocal變量值，以及父線程操作子線程初始化值的方法。但僅僅是初始化值的繼承而已，InheritableThreadLocal對於線程依舊是線程獨享的，子線程更改值並不影響父線程。

子線程InheritableThreadLocal變量初始化的值默認繼承子線程運行時父線程的值，但是也可以通過重寫childValue方法來指定子線程初始值和父線程的值的關系。

    /* 測試InheritableThreadLocal */
    public void test3(){
        /* ThreadLocal */
        ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();
        /* 默認繼承父線程值的InheritableThreadLocal */
        InheritableThreadLocal<Integer> integerInheritableThreadLocal = new InheritableThreadLocal<>();
        /* 設置指定子線程值的InheritableThreadLocal */
        InheritableThreadLocal<Integer> integerInheritableThreadLocal2 = new InheritableThreadLocal<Integer>(){
            @Override
            protected Integer childValue(Integer value){
                return value+10;
            }
        };

                /* 主線程設置兩個值都為1 */
        threadLocal.set(1);
        integerInheritableThreadLocal.set(1);
        integerInheritableThreadLocal2.set(1);

        /* 子線程中獲取並更改值 */
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":threadLocal= "+threadLocal.get());
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":integerInheritableThreadLocal="+integerInheritableThreadLocal.get());
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":integerInheritableThreadLocal2="+integerInheritableThreadLocal2.get());
                integerInheritableThreadLocal.set(2);
                integerInheritableThreadLocal2.set(2);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":設置 integerInheritableThreadLocal="+integerInheritableThreadLocal.get());
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":設置 integerInheritableThreadLocal2="+integerInheritableThreadLocal2.get());

            }
        };

        /* 創建子線程1 */
        Thread t1 = new Thread(runnable);
        t1.start();
        

        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        /* 子線程的數據更改不會影響主線程 */
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":threadLocal= "+threadLocal.get());
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":integerInheritableThreadLocal="+integerInheritableThreadLocal.get());
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":integerInheritableThreadLocal2="+integerInheritableThreadLocal.get());
    }

Thread-0:threadLocal= null
Thread-0:integerInheritableThreadLocal=1
Thread-0:integerInheritableThreadLocal2=11
Thread-0:設置 integerInheritableThreadLocal=2
Thread-0:設置 integerInheritableThreadLocal2=2
main:threadLocal= 1
main:integerInheritableThreadLocal=1
main:integerInheritableThreadLocal2=1