一、ThreadLocal是什么？
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，顾名思义，它不是一个线程，而是线程的一个本地化对象。当工作于多线程中的对象使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程分配一个独立的变量副本。所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其他线程所对应的副本。从线程的角度看，这个变量就像是线程的本地变量，这也是类名中“Local”所要表达的意思。
二、举个例子如下：
package cn.liuhaihua;
public class SequenceNumber {
//①通过匿名内部类覆盖ThreadLocal的initialValue()方法，指定初始值
private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>(){
public Integer initialValue(){
return 0;
}
};
//②获取下一个序列值
public int getNextNum(){
seqNum.set(seqNum.get()+1);
return seqNum.get();
}
public static void main(String[ ] args)
{
SequenceNumber sn = new SequenceNumber();
//③ 3个线程共享sn，各自产生序列号
TestClient t1 = new TestClient(sn);
TestClient t2 = new TestClient(sn);
TestClient t3 = new TestClient(sn);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
private static class TestClient extends Thread
{
private SequenceNumber sn;
public TestClient(SequenceNumber sn) {
this.sn = sn;
}
public void run()
{
//④每个线程打出3个序列值
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("thread["+Thread.currentThread().getName()+
"] sn["+sn.getNextNum()+"]");
}
}
}
}运行结果
从现象看一下，为什么每个线程打印出来的数据都不受影响呢？下面我们一起来看下ThreadLocal源码，分析一下原因
三、ThreadLocal源码分析
以上源码是jdk1.8版本里面，带着上面的疑问，我们来看一下主要方法，
当我们的线程调用
`
sn.getNextNum()的时候，会执行
`
public int getNextNum(){
seqNum.set(seqNum.get()+1);
return seqNum.get();
}然后会先调用ThreadLocal里面的get方法，方法大概内容，先去ThreadLocalMap看一遍是否存在？
存在的话，则取出值来，转化成T类型的返回
不存在的话，然后在调用setInitialValue，返回一个null
/**
* Returns the value in the current thread's copy of this
* thread-local variable. If the variable has no value for the
* current thread, it is first initialized to the value returned
* by an invocation of the {@link #initialValue} method.
*
* @return the current thread's value of this thread-local
*/
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
} protected T initialValue() {
return null;
}
/**
* Variant of set() to establish initialValue. Used instead
* of set() in case user has overridden the set() method.
*
* @return the initial value
*/
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
return value;
}setInitialValue先查询是否存在值，存在的话，直接覆盖，不存在的话，先创建map在设置 初始化值是一个null
* Create the map associated with a ThreadLocal. Overridden in
* InheritableThreadLocal.
*
* @param t the current thread
* @param firstValue value for the initial entry of the map
*/
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}下面我们再来看一下set()，存储数据的过程, 如我们例子所示，当我们调用
seqNum.set(seqNum.get()+1); 会调用ThreadLocal.set(T value) 方法
/**
* Sets the current thread's copy of this thread-local variable
* to the specified value. Most subclasses will have no need to
* override this method, relying solely on the {@link #initialValue}
* method to set the values of thread-locals.
*
* @param value the value to be stored in the current thread's copy of
* this thread-local.
*/
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}如果map存在值的话，会直接覆盖，不存在的话会创建一个map并且初始化值. 上述示例说明，每个线程都是单独维护一套自己的变量，从源码看得出来，其主要作用的是里面的内部类ThreadLocalMap，每个线程单独把自己的变量存在在不同的Entry，从而实现线程之间数据不相互依赖，
最后总结一下
ThreadLocal适用于资源共享但不需要维护状态的情况，也就是一个线程对资源的修改，不影响另一个线程的运行；这种设计是‘空间换时间’，synchronized顺序执行是‘时间换取空间’。
来源：Java杂记
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