多线程中的ThreadLocal
大家通常知道,ThreadLocal类可以帮助我们实现线程的安全性,这个类能使线程中的某个值与保存值的对象关联起来。ThreadLocal提供了get与set等访问接口或方法,这些方法为每个使用该变量的线程都存有一份独立的副本,因此get总是返回由当前执行线程在调用set时设置的最新值。从概念上看,我们把ThreadLocal<T>理解成一个包含了Map<Thread,T>的对象,其中Map的key用来标识不同的线程,而Map的value存放了特定该线程的某个值。但是ThreadLocal的实现并非如此,我们以这样的理解方式去使用ThreadLocal也并不能实现真正的线程安全。
这些特定于线程的值是保存在当前的Thread对象中,并非保存在ThreadLocal对象中。并且我们发现Thread对象中保存的是Object对象的一个引用,这样的话,当有其他线程对这个引用指向的对象做修改时,当前线程Thread对象中保存的值也会发生变化。
public class NotSafeThread implements Runnable {
public static Number number = new Number();
public static int i = 0;
public void run() {
//每个线程计数加一
number.setNum(i++);
//将其存储到ThreadLocal中
value.set(number);
//延时2秒
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
}
//输出num值
System.out.println(value.get().getNum());
}
public static ThreadLocal<Number> value = new ThreadLocal<Number>() {
};
public static void main(String[] args) {
ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
newCachedThreadPool.execute(new NotSafeThread());
}
}
}
运行程序,输出:
4
4
4
4
4
为什么每个线程都输出4?难道他们没有独自保存自己的Number副本吗?为什么其他线程还是能够修改这个值?我们看一下ThreadLocal的源码:
public void set(Object obj)
{
Thread thread = Thread.currentThread();//获取当前线程
ThreadLocalMap threadlocalmap = getMap(thread);
if(threadlocalmap != null)
threadlocalmap.set(this, obj);
else
createMap(thread, obj);
}
其中getMap方法:
ThreadLocal.ThreadLocalMap getMap(Thread thread)
{
return thread.inheritableThreadLocals; //返回的是thread的成员变量
}
这也就是为什么上面的程序为什么会输出一样的结果:5个线程中保存的是同一Number对象的引用,在线程睡眠2s的时候,其他线程将num变量进行了修改,因此它们最终输出的结果是相同的。
那么,ThreadLocal的 “为每个使用该变量的线程都存有一份独立的副本,因此get总是返回由当前执行线程在调用set时设置的最新值。”这句话中的“独立的副本”,也就是我们理解的“线程本地存储”只能是每个线程所独有的对象并且不与其他线程进行共享,大概是这样的情况:
public static ThreadLocal<Number> value = new ThreadLocal<Number>() {
public Number initialValue(){//为每个线程保存的值进行初始化操作
return new Number();
}
};
或者
public void run() {
value.set(new Number());
}