ThreadLocal 验明正身
一、前言
之前ThreadLocal使用不多,有个细节也就注意不到了:ThreadLocal在多线程中到底起什么作用?用它保存的变量在每个线程中,是每个线程都保存一份变量的拷贝吗?带着这些问题,我查了几篇博客,又是一个个“罗生门”,很多都贴了ThreadLocal的源码,但是却有些差异,难道是使用的jar不是同一个版本?了解不多,也不敢妄评谁是谁非,于是自己反编译rt.jar进行查看,再结合自己的实例,最终确认ThreadLocal里面存储的并不是某个变量的副本或者拷贝,假如多个线程中用ThreadLocal存储“共享变量”(比如某个对象的引用),那么并不能保证线程安全,其中某个线程改变了这个“共享变量”,那么其他线程使用这个变量的时候也会受影响~
再引用一下大神对ThreadLocal下的结论:首先,ThreadLocal 不是用来解决共享对象的多线程访问问题的,一般情况下,通过ThreadLocal.set() 到线程中的对象是该线程自己使用的对象,其他线程是不需要访问的,也访问不到的。各个线程中访问的是不同的对象。另外,说ThreadLocal使得各线程能够保持各自独立的一个对象,并不是通过ThreadLocal.set()来实现的,而是通过每个线程中的new 对象 的操作来创建的对象,每个线程创建一个,不是什么对象的拷贝或副本。(出处:http://www.iteye.com/topic/103804)(本文引用的源码来自JDK1.6里面的rt.jar包)。
二、正文
介绍一下ThreadLocal提供的几个方法(泛型实现是在JDK1.5之后):
public T get() { }
public void set(T value) { }
public void remove() { }
protected T initialValue() { }
2.1 get方法实现
public T get()
{
Thread localThread = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap localThreadLocalMap = getMap(localThread);
if (localThreadLocalMap != null)
{
ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry localEntry = localThreadLocalMap.getEntry(this);
if (localEntry != null)
return localEntry.value;
}
return setInitialValue();
}
代码首先获取当前线程,并且通过getMap(T)获取ThreadLocalMap(每个线程都维持有一个ThreadLocalMap类型的变量,名为:"threadLocals";ThreadLocalMap是ThreadLocal的一个静态内部类),如果返回的值不为空,那么返回<key,value>键值对中存储的value,注意,这边的key是“this”,是ThreadLocal实例,而不是当前线程!如果为空,那么调用setInitialValue,并且返回value。
我们再来看看getMap的实现:
//getMap
ThreadLocalMap getMap(Thread paramThread)
{
return paramThread.threadLocals;
}
大家可以看到,在getMap中,获取的是当前线程的成员变量:threadLocals,在Thread里面,这个成员变量的类型如下:
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
这边可以看看ThreadLocalMap的内部实现(红色部分特别注意一下,在1.6的rt.jar中,是super(),不知道是不是我的反编译工具有问题,但是我觉得应该是这边写的这种才对):
static class ThreadLocalMap{
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal>{
Object value;
Entry(ThreadLocal paramThreadLocal, Object paramObject){
super(paramThreadLocal);
value=v;
}
}
}
这边使用到的WeakReference我会在下一篇博客《Java中的“引用”》中说明,敬请期待~
接下来我们再来看看get()方法中调用的的setInitialValue实现:
//setInitialValue
private T setInitialValue()
{
Object localObject = initialValue();
Thread localThread = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap localThreadLocalMap = getMap(localThread);
if (localThreadLocalMap != null)
localThreadLocalMap.set(this, localObject);
else
createMap(localThread, localObject);
return localObject;
}
这个代码的第一行可以看到调用了initalValue()方法,这个方法的默认实现是:
protected T initialValue()
{
return null;
}
很多时候,我们会去重写这个方法,比如这样:
private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>() {
public Connection initialValue() {
return DriverManager.getConnection(DB_URL);
}
}; public static Connection getConnection() {
return connectionHolder.get();
}
再来看看,setInitialValue中createMap()的实现:
void createMap(Thread paramThread, T paramT)
{
paramThread.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, paramT);
}
通过源码的分析,相信大家对ThreadLocal的内部实现已经有所了解,但是看rt.jar里面的源代码,确实没有看到对存储的值进行复制或者拷贝啊,那网上不是很多人说ThreadLocal里面保存的是“变量的拷贝或者变量的副本吗”?小生看来看去,确实无法理解,如果当ThreadLocal里面放的是一个共享的引用类型的变量,那么在多线程环境下,其中一个线程改变了这个共享引用的值,其他线程是否会受影响呢?于是,我就敲了如下代码:
// Class Jack
package com.test.main;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Jack {
public static ThreadLocal<Map<String,String>> container = new ThreadLocal<Map<String,String>>();
public static Map<String,String> info = new HashMap<String,String>(){{put("name","Tom");}};
public void setValue(){
container.set(info);
}
}
//MyThread
package com.test.main;
public class MyThread extends Thread {
private Jack jack;
public MyThread(Jack jack,String name){
super(name);
this.jack = jack;
}
public void run(){
jack.setValue();
Thread t = Thread.currentThread();
String name = t.getName();
try{
if("01".equals(name)){
Thread.sleep(2000);
}
else if("02".equals(name)){
Thread.sleep(4000);
}
else{
Thread.sleep(6000);
}
}
catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} System.out.println("线程"+name+":\n原先Jack中name="+jack.container.get().get("name")+"\n"+"现在改为:name="+name+"\n");
jack.container.get().put("name", name);
}
}
//Class MainTest
package com.test.main;
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
Jack jack = new Jack();
Thread t1 = new MyThread(jack,"01");
Thread t2 = new MyThread(jack,"02");
Thread t3 = new MyThread(jack,"03");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
运行上面MainTest之后的输出如下:
从上面的代码以及运行结果来看,在多线程环境,如果ThreadLocal里面保存的是一个引用类型的变量,还是不能保证线程安全,由此得出如下结论:
首先,ThreadLocal 不是用来解决共享对象的多线程访问问题的,一般情况下,通过ThreadLocal.set() 到线程中的对象是该线程自己使用的对象,其他线程是不需要访问的,也访问不到的。各个线程中访问的是不同的对象。另外,说ThreadLocal使得各线程能够保持各自独立的一个对象,并不是通过ThreadLocal.set()来实现的,而是通过每个线程中的new对象的操作来创建的对象,每个线程创建一个(这句话怎么理解,可以看本文提到的重写“initialValue”方法部分),不是什么对象的拷贝或副本。
三、参考
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html
http://bbs.csdn.net/topics/380049261
http://blog.csdn.net/cryssdut/article/details/52123142
http://blog.csdn.net/lufeng20/article/details/24314381
http://www.iteye.com/topic/103804
http://blog.csdn.net/zjclugger/article/details/10940927
http://www.tuicool.com/articles/imyueq
http://blog.csdn.net/matrix_xu/article/details/8424038
(备注,本人QQ:1163152850,如有问题欢迎交流,暗号:博客园)
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