ThreadLocal 能做什么

ThreadLocal 是 JDK 提供的一個工具類，它可以為每個使用它的線程創(chuàng)建一個線程本地的副本，從而能保證多個線程在訪問時的安全問題。當(dāng)多個線程在使用這個變量時，其實是在使用自己線程本地內(nèi)存的變量，由于是線程級別的，因此就能完全避免多個線程訪問時，資源競爭的安全問題。

ThreadLocal 的原理

要講解 ThreadLocal 的原理，我們首先需要看 JDK 的源碼，了解了 ThreadLocal 類的主要方法實現(xiàn)就能理解其原理了。使用 ThreadLocal 時主要就是調(diào)用它的兩個方法即 get 方法和 set 方法，下面直接貼出他們的源碼。

首先看 set 方法：

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;
    }

void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

由于 ThreadLocal 是一個帶泛型的類，所以在創(chuàng)建 ThreadLocal 對象時，需要指定對應(yīng)的泛型而 set 方法的入?yún)⒕褪嵌x的泛型對象；
接下來看具體的邏輯：
1首先創(chuàng)建了一個當(dāng)前調(diào)用 set 方法的線程實例對象；
2、調(diào)用 getMap 方法，入?yún)楫?dāng)前線程的實例對象，返回一個當(dāng)前線程對象的 threadLocals 屬性值，threadLocals 是Thread 類的一個屬性，也就是說 Java 的所有線程對象都有這個屬性，這個屬性是一個 ThreadLocalMap 對象（ThreadLocalMap 其實就是一個簡化版的 HashMap）；
3、如果返回的 ThreadLocalMap 為 null（threadLocals 屬性的默認值就是 null），則會創(chuàng)建一個 ThreadLocalMap 對象，會調(diào)用createMap 方法；
4、createMap 方法接收兩個入?yún)ⅲ粋€為 當(dāng)前調(diào)用線程的實例對象，一個為 firstValue（默認 firstValue 為 null）因此這個方法會創(chuàng)建一個 key 為當(dāng)前調(diào)用線程實例，value 為當(dāng)前 set 方法傳入的值 的ThreadLocalMap 對象，并將這個對象賦值給當(dāng)前線程實例的 threadLocals 屬性；
總結(jié)：要想了解 set 方法，就需要了解 threadLocals 屬性，簡單理解它就是一個 key 為當(dāng)前線程實例對象的 HashMap；set 方法就是把 set 的入?yún)⒃O(shè)置到這個 hashMap 的 value 中的過程；

接下來看 get 方法：

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();
    }
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;
    }

其實 get 方法和 set 方法一樣，本質(zhì)上都是操作當(dāng)前線程實例的 threadLocals 屬性，只是 get 方法是獲取該屬性的 value 值；
接下來看具體的邏輯：
1、前面的兩個操作和 set 方法一樣，獲取當(dāng)前調(diào)用線程實例的 threadLocals 屬性值；
2、如果不為空則直接返回當(dāng)前屬性值的 value 值；
3、如果為空則為當(dāng)前線程實例初始化一個 value 值為空的 threadLocals 屬性（initialValue 方法的返回值為 null）；

原理總結(jié)

1、通過以上源碼介紹，其實 ThreadLocal 是一個帶泛型的類，使用的時候就是調(diào)用它的 get 方法和它的 set 方法；
2、這兩個方法的本質(zhì)就是操作當(dāng)前調(diào)用線程實例的 threadLocals 屬性值；
3、threadLocals 屬性是一個 Thread LocalMap 對象，這個對象就是一個簡單的 HashMap，而它的 key 為當(dāng)前線程的實例對象，value 為某個需要被共享的變量值；
4、由于這個值是放在當(dāng)前線程實例的一個 Map 中，因此多個線程訪問的時候是訪問自己本地的變量，因此不可能有多線程安全訪問的問題；

ThreadLocal 應(yīng)用 Demo

先上代碼

public static void main(String[] args) {
        ThreadLocal<String> stringThreadLocal = new ThreadLocal<>();
        stringThreadLocal.set("main threadLocal");
        System.out.println("main threadLocal value:"+stringThreadLocal.get());
        Thread threadA = new Thread(() -> {
            stringThreadLocal.set("threadA threadLocal");
            System.out.println("threadA threadLocal value:" + stringThreadLocal.get());
        });
        Thread threadB = new Thread(() -> {
            stringThreadLocal.set("threadB threadLocal");
            System.out.println("threadB threadLocal value:" + stringThreadLocal.get());
        });
        threadA.start();
        threadB.start();
    }

結(jié)果

main threadLocal value:main threadLocal
threadA threadLocal value:threadA threadLocal
threadB threadLocal value:threadB threadLocal

上面是對 ThreadLocal 最簡單的使用，雖然對 ThreadLocal 來說是一個對象，并且是被三個線程共同訪問，正常情況下由于多線程的問題一定會表現(xiàn)為結(jié)果不可預(yù)知；但是由于 ThreadLocal 的特性，是當(dāng)前線程的本地副本設(shè)置屬性值，因此不會出現(xiàn)多線程安全的問題；可以用它來記錄一下上下文的一內(nèi)容信息，或者用來設(shè)置一個日志的唯一標(biāo)識 uuid 等，來標(biāo)識當(dāng)前線程的執(zhí)行日志，方便查找問題。