ThreadLocal翻译成中文比较准确的叫法应该是:线程局部变量。

这个类有什么作用,或者说为什么要有这么一个类呢?先解释一下,在并发编程的时候,成员变量如果不做任何处理其实是不安全的,各个线程都在操作同一个变量,显然是不行的,并且我们也知道volatile这个关键字也是不能保证线程安全的。那么在有一种情况之下,我们需要满足这样一个条件:变量是同一个,但是每个线程都使用变量的一个新的副本。
我们使用如下代码进行测试:

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public class TestNum {  
//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;
}
};
// 获取下一个序列值
public int getNextNum() {
seqNum.set(seqNum.get() + 1);
return seqNum.get();
}
//主要看这里
public static void main(String[] args) {
//变量
TestNum sn = new TestNum();
// 3个线程共享同一个变量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 TestNum sn;
public TestClient(TestNum sn) {
this.sn = sn;
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
//每个线程打出3个序列值
System.out.println("thread[" + Thread.currentThread().getName() + "] --> sn["
+ sn.getNextNum() + "]");
}
}
}
}

输出结果:

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

由上可见,三个线程公用同一个变量,但是对变量的操作却互不影响,那么这种机制是如何实现的?
以上代码在getNextNum中使用了ThreadLocal的set方法,我们查看ThreadLocal中set方法的实现:

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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;
}

set方法首先获取当前线程,然后查看当前线程的threadLocals变量是否为空,若为空,则调用createMap为其(线程)创建一个新的threadLocals变量,否则为其赋值,从以上分析中,我们可以看出,在用户使用ThreadLocal中的set方法是,他会根据线程的不同,采用不同的副本。
事实上,从本质来讲,就是每个线程都维护了一个map,而这个map的key就是threadLocal,而值就是我们set的那个值,每次线程在get的时候,都从自己的变量中取值,既然从自己的变量中取值,那肯定就不存在线程安全问题,总体来讲,ThreadLocal这个变量的状态根本没有发生变化,他仅仅是充当一个key的角色,另外提供给每一个线程一个初始值。如果允许的话,我们自己就能实现一个这样的功能,只不过恰好JDK就已经帮我们做了这个事情。