用 ThreadLocal 管理用户session

早在JDK 1.2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。

ThreadLocal很容易让人望文生义，想当然地认为是一个“本地线程”。其实，ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量，也许把它命名为ThreadLocalVariable更容易让人理解一些。

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。

ThreadLocal的接口方法

ThreadLocal类接口很简单，只有4个方法：

Java代码  

1. void set(Object value)   
2. //设置当前线程的线程局部变量的值。  
3.   
4. public Object get()   
5. //该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。  
6.   
7. public void remove()   
8. //将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须//的操作，但它可以加快内存回收的速度。  
9.   
10. protected Object initialValue()  
11. //返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省//实现直接返回一个null。   

值得一提的是，在JDK5.0中，ThreadLocal已经支持泛型，该类的类名已经变为ThreadLocal<T>。API方法 也相应进行了调整，新版本的API方法分别是void set(T value)、T get()以及T initialValue()。

ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢？其实实现的思路很简单：在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每一个线程的变量副本，Map中元素的键为线程对象，而值对应线程的变量副本。我们自己就可以提供一个简单的实现版本：

Java代码  

1. public class SimpleThreadLocal {  
2.     private Map valueMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap());  
3.       
4.     public void set(Object newValue) {  
5.         valueMap.put(Thread.currentThread(), newValue );  
6.         //键为线程对象，值为本线程的变量副本  
7.     }  
8.   
9.     public Object get() {  
10.         Thread currentThread = Thread.currentThread();  
11.         Object o = valueMap.get(currentThread); //返回本线程对应的变量  
12.         if (o == null && !valueMap.containsKey(currentThread)) {  //如果在Map中不存在，放到Map保存起来。  
13.             o = initialValue();  
14.             valueMap.put(currentThread, o);  
15.         }  
16.         return o;  
17.     }  
18.   
19.     public void remove() {  
20.         valueMap.remove(Thread.currentThread());  
21.     }  
22.   
23.     public Object initialValue() {  
24.         return null;  
25.     }  
26. }   

通常我们通过匿名内部类的方式定义ThreadLocal的子类，提供初始的变量值

Java代码  

1. public class SequenceNumber {  
2.   
3.     //通过匿名内部类覆盖 ThreadLocal 的 initialValue() 方法，指定初始值  
4.     private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer> (){  
5.         public Integer initialValue(){  
6.             return 0;  
7.         }  
8.     };  
9.   
10.     //获取下一个序列值  
11.     public int getNextNum(){  
12.         seqNum.set(seqNum.get()+1);  
13.         return seqNum.get();  
14.     }  
15.   
16.     public static void main(String[] args){  
17.         SequenceNumber sn = new SequenceNumber();  
18.   
19.         //3 个线程共享 sn ，各自产生序列号  
20.         TestClient t1 = new TestClient(sn );  
21.         TestClient t2 = new TestClient(sn );  
22.         TestClient t3 = new TestClient(sn );  
23.         t1.start();  
24.         t2.start();  
25.         t3.start();  
26.     }  
27.   
28.     private static class TestClient extends Thread{  
29.   
30.         private SequenceNumber sn;  
31.   
32.         public TestClient(SequenceNumber sn) {  
33.             this.sn = sn;  
34.         }  
35.   
36.         public void run(){  
37.             for (int i = 0; i < 3; i++) {//每个线程打出 3 个序列值  
38.                 System.out.println("thread["+Thread.currentThread().getName()+"] sn["+sn.getNextNum() +"]");  
39.             }  
40.         }  
41.     }  
42. }   

运行以上代码，在控制台上输出以下的结果：

thread[Thread-2] sn[1]
thread[Thread-2] sn[2]
thread[Thread-2] sn[3]
thread[Thread-0] sn[1]
thread[Thread-0] sn[2]
thread[Thread-0] sn[3]
thread[Thread-1] sn[1]
thread[Thread-1] sn[2]
thread[Thread-1] sn[3]

考察输出的结果信息，我们发现每个线程所产生的序号虽然都共享同一个SequenceNumber实例，但它们并没有发生相互干扰的情况，而是各自产生独立的序列号，这是因为我们通过ThreadLocal为每一个线程提供了单独的副本。