ThreadLocal来源推断

问题

同一个线程内多个方法间如何共享变量？

方法a

• 类成员变量本来就是各个线程各有一份，线程内共享的。

class MyThread extends Thread{
  String myvar;
  public void run(){
    //do something
  }
  public void method1(){
    myvar = "hi";
    System.out.println(myvar);
  }
  public void method1(){
    System.out.println(myvar);
  }
}

问题升级1

若需要线程内共享的变量数量多，类型各不相同呢？

类方法a

• 把每个要共享的变量都声明为成员

方法b

• 思路：声明一个啥类型都可以兼容的Map，把所有变量都丢进去

class MyThread extends Thread{
  String key1 = "KEY1";
  String key2 = "KEY2";
  Map<String,Object> myMap = new HashMap<>();
  public void run(){
    //do something
  }
  public void method1(){
    myMap.put(key1,"hi");
  }
  public void method1(){
    System.out.println(myMap.get(key1));
  }
}

问题升级2

线程内部共享变量是非常常见的需求，按方法b，每个线程类都需要定义一个Map和很多Key。有没有再节省代码的方法？

方法c

• 思路：把Map挪到Thread类里

class MyThread extends Thread{
  String key1 = "KEY1";
  String key2 = "KEY2";
  //设想Thread类放入了名为myMap的成员变量
  public void run(){
    //do something
  }
  public void method1(){
    myMap.put(key1,"hi");
  }
  public void method1(){
    System.out.println(myMap.get(key1));
  }
}

问题升级3

如何知道从Thread中myMap取出的对象是什么类型呢？

方法d

• 思路：由Thread的子类代码中自行控制

class MyThread extends Thread{
  String INTEGER_KEY1= "INTEGER_KEY1";
  String STRING_KEY1 = "STRING_KEY1";
  //设想Thread类放入了名为myMap的成员变量
  public void run(){
    //do something
  }
  public void method1(){
    myMap.put(INTEGER_KEY1,100);
  }
  public void method1(){
    Integer myInteger = (Integer)myMap.get(INTEGER_KEY1);
    System.out.println(myInteger);
  }
}

方法e

• 方法d缺陷：太容易出错了，代码多的话类型安全很难控制
• 思路：Thread中Map的value放什么类型，与子类中key成员变量绑定。而且不能通过key的名称由程序员自行控制。

class MyThread extends Thread{
  MyKey<Integer> integerKey1 = new MyKey<>();
  MyKey<String> strKey1 = new MyKey<>();
  //设想Thread类放入了名为myMap的成员变量
  public void run(){
    //do something
  }
  public void method1(){
    //直接用MyKey对象作为myMap的key；这种还是没法保证100的类型检查
    myMap.put(integerKey1,100);
  }
  public void method1(){
    Integer myInteger = (Integer)myMap.get(integerKey1);
    System.out.println(myInteger);
  }
}

方法f（ThreadLocal方案）

• 思路：ThreadLocal类类似方法e的MyKey类，增强之一是Thread子类不需要关心map的存在，map的put和get方法均在ThreadLocal（对应上面的MyKey类）类中实现，这样保证了类型的安全
• 请看JDK源码

public
class Thread implements Runnable {
    /* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
     * by the ThreadLocal class. */
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
}

public class ThreadLocal<T> {
    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }
    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }
    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;
            }
        }
        //类似Set方法
        return setInitialValue();
    }
}
static class ThreadLocalMap {
       static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }
        //这里相当于Map，只是为了访问速度快直接采用了数组（前提是；巧妙通过特殊的控制保证了key的唯一，可参看ThreadLocal的nextHashCode()方法）
        private Entry[] table;
}

• 运用ThreadLocal后的子类代码

class MyThread extends Thread{
  ThreadLocal<Integer> integerLocal1 = new ThreadLocal<>();
  ThreadLocal<String> strLocal1 = new ThreadLocal<>();
  //设想Thread类放入了名为myMap的成员变量
  public void run(){
    //do something
  }
  public void method1(){
    //直接用MyKey对象作为myMap的key；这种还是没法保证100的类型检查
    integerLocal1.set(100);
  }
  public void method1(){
    Integer myInteger = integerLocal1.get();
    System.out.println(myInteger);
  }
}

来源：CSDN

作者：Martian158

链接：https://blog.csdn.net/Martian158/article/details/104596732