Android技术---ThreadLocal详解

  1. 前言
  2. 情景
  3. ThreadLocal引入
  4. ThreadLocal
  5. 源码地址
  6. 写在最后
  7. 关于我

前言

不管是平时开发,或者是阅读别人的代码关于多线程的时候。我们总会遇到这个ThreadLocal。
今天算是偶尔也和大家一起来说说Java基础的东西。
ThreadLocal从字面的意思来说其实就是一个线程局部变量,

情景

我们假想一个情景,有3个线程,A线程和B线程,还有我们的主线程。
有一个数字的对象在主线程里,然后A线程和B线程一起读取做一些操作

先画个图解释一下,再上代码

package com.martinhan.zeroone;

public class Num {
	private int value;
	
	public Num() {
		super();
	}

	public Num(int value) {
		super();
		this.value = value;
	}

	public int getValue() {
		return value;
	}

	public void setValue(int value) {
		this.value = value;
	}
	
	public void addValue(int value) {
		this.value += value;
	}
}


package com.martinhan.zeroone;

public class ThreadLocalTest1 {
	
	
	public static void main(String[] args) {
		Num num = new Num(100);
		Thread aThread = new Thread(){
			
			@Override
			public void run() {
				try {
					Thread.sleep(100L);
					num.addValue(200);
					System.out.println("thread ---" + Thread.currentThread() + " value is " + num.getValue());
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				};
			}
		};
		Thread bThread = new Thread(){
			
			@Override
			public void run() {
				try {
					Thread.sleep(100L);
					num.addValue(200);
					System.out.println("thread ---" + Thread.currentThread() + " value is " + num.getValue());
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				};
			}
		};
		aThread.start();
		bThread.start();
	}
}


执行结果如下

thread ---Thread[Thread-0,5,main] value is 300
thread ---Thread[Thread-1,5,main] value is 300

其实正常情况下,我们当然不希望是这种结果了。
A线程希望改完了之后,值是300
B线程希望改完了之后值才是500

ThreadLocal引入

此时此刻,我们就想,可不可以这样呢,我们自己做一个HashMap,key放线程的id,然后value放各个线程需要的值。
有了这个机制,我们就可以实现各个线程其实对应的实际Num对象并不是一个了。
用语言来讲的话可能还是不太形象,画个图

然后我们用代码来实现


package com.martinhan.zeroone;

import java.util.HashMap;

public class Num2 {
	private HashMap<Long,Integer> map = new HashMap<Long,Integer>();
	
	public Num2() {
		super();
	}

	public Num2(int value) {
		super();
		this.map.put(Thread.currentThread().getId(), value);
	}

	public Integer getValue() {
		return map.get(Thread.currentThread().getId());
	}

	public synchronized void setValue(int value) {
		this.map.put(Thread.currentThread().getId(), value);
	}
	
	public synchronized void addValue(int value) {
		if(map.containsKey(Thread.currentThread().getId()) == false) {
			return ;
		}
		int oldvalue = map.get(Thread.currentThread().getId());
		map.put(Thread.currentThread().getId(), oldvalue + value);
	}
}


package com.martinhan.zeroone;

public class ThreadLocalTest2 {
	
	public static void main(String[] args) {
		Num2 num = new Num2();
		Thread aThread = new Thread(){
			
			@Override
			public void run() {
				try {
					Thread.sleep(100L);
					num.setValue(100);
					num.addValue(200);
					System.out.println("thread ---" + Thread.currentThread() + " value is " + num.getValue());
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				};
			}
		};
		Thread bThread = new Thread(){
			
			@Override
			public void run() {
				try {
					Thread.sleep(100L);
					num.setValue(100);
					num.addValue(400);
					System.out.println("thread ---" + Thread.currentThread() + " value is " + num.getValue());
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				};
			}
		};
		aThread.start();
		bThread.start();
	}
}


执行结果如下

thread ---Thread[Thread-1,5,main] value is 500
thread ---Thread[Thread-0,5,main] value is 300

setValue,addValue方法做了线程同步,因为HashMap本身就是不安全的。这次的执行结果就对了。
按照了我们的图示,这次每个线程都操作自己的数据。然后不会有线程不安全的情况了。
可能有人说,加同步不就好了么,其实不是想为大家一起说下ThreadLocal嘛,举个例子

ThreadLocal

ThreadLocal其实做的事情就大概如此了,只是大概如此,如果需要深究细节,需要去仔细看源码。
以上的代码,还有几处不完善,那个HashMap里的对象会一直存在,他并不会随着线程的结束而删除。

在Java源码里,真正的map是在Thread里面的,

先举个例子

package com.martinhan.zeroone;

public class ThreadLocalTest3 {

	private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();
	static int value = 100;

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread aThread = new Thread(){
			@Override
			public void run() {
				try {
					Thread.sleep(100);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				threadLocal.set(value + 200);
				System.out.println("thread ---" + Thread.currentThread() + " value is " + threadLocal.get());
			}
		};

		Thread bThread = new Thread(){
			@Override
			public void run() {
				try {
					Thread.sleep(100);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				threadLocal.set(value + 400);
				System.out.println("thread ---" + Thread.currentThread() + " value is " + threadLocal.get());
			}
		};
		aThread.start();
		bThread.start();
		
	}
}

然后我们从threadLocal.set方法来读,实现如下

public void set(T value) {
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取t线程对象的成员变量threadLocals,threadLocals是一个ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            //最后如果map不为空的话,就放入
            map.set(this, value);
        }
        else {
            createMap(t, value);
        }
    }

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }

在线程退出的时候有如下代码

 private void exit() {
        if (group != null) {
            group.threadTerminated(this);
            group = null;
        }
        /* Aggressively null out all reference fields: see bug 4006245 */
        target = null;
        /* Speed the release of some of these resources */
        threadLocals = null;
        inheritableThreadLocals = null;
        inheritedAccessControlContext = null;
        blocker = null;
        uncaughtExceptionHandler = null;
    }

这里面手动置空了threadLocals成员变量

源码地址

源码链接

写在最后

ThreadLocal大体的思路如此,个人觉得懂了两个图,就算可以说大致懂了,然后读源码
希望读者有问题,可以和我探讨,喜欢一起交流技术问题

关于我

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文章标题:Android技术---ThreadLocal详解

文章字数:1.2k

本文作者:MartinHan

发布时间:2018-04-16, 15:00:00

最后更新:2020-03-30, 19:31:23

原始链接:http://cpphello.com/2018-04-16/Android%E6%8A%80%E6%9C%AF---ThreadLocal%E8%AF%A6%E8%A7%A3.html

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