ThreadLocal变量使用及原理

使用场景

单例模式中，对于某个成员变量，如果需要每个线程独占一份副本，可以使用ThreadLocal进行修饰。
例如在spring中，bean的默认作用域为SINGLTON，即单例。如果单例的bean中有实例变量，则此变量是线程不安全的。一个解决办法就是用ThreadLocal来修饰。

使用方法

应用代码

public class SingleClass {
    
	// ThreadLocal存储的变量类型可以使用泛型指定，不指定时默认为Object
	// 以下代码等同于public static ThreadLocal<Object> t1 = new ThreadLocal();
    public static ThreadLocal t1 = new ThreadLocal();

	// 获取ThreadLocal变量值
    public static Object getT1() {
    
        return t1.get();
    }

	//设置ThreadLocal变量值
    public static void setT1(Object tValue) {
    
        t1.set(tValue);
    }
}

原理

ThreadLocal变量实际是存放在Thread线程对象的一个实例变量中（此变量的可见范围为Package，对外部包不可见），类型为Map。调用ThreadLocal变量Set方法设置值的时候，实际上是向Map中添加了一个Entry，Entry的key就是当前变量，Value为需要set的值，以此可以保证每个线程独占自己的副本。

逻辑原理图如下：

默认初始值

ThreadLocal变量如果未进行set，直接get，会得到null值。如需对ThreadLocal添加默认初始值，可以自定义ThreadLocal类，继承原ThreadLocal后，重写initialValue()方法即可。

public class MyThreadLocal extends ThreadLocal {
    
    @Override
    protected Object initialValue() {
    
    	// 初始值为当前时间字符串
        return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date());
    }
}

在应用代码中通过自定义的类来定义ThreadLocal变量：

public class SingleClass {
    
    public static ThreadLocal t1 = new MyThreadLocal();
}

继承父线程设置的值

子线程如果需要获取父线程中设置的值，可以使用InheritableThreadLocal类。

public class SingleClass {
    
    public static ThreadLocal t1 = new InheritableThreadLocal();
}

测试类

public class ThreadA extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        System.out.println(SingleClass.t1.get());
        SingleClass.t1.set("child-value");
        System.out.println(SingleClass.t1.get());
    }
}

public class TestThreadLocal {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        SingleClass.t1.set("main-value");
        ThreadA ta = new ThreadA();
        ta.start();
    }
}

执行结果：

main-value
child-value