多线程 ThreadLocal

要了解ThreadLocal，首先搞清楚ThreadLocal 是什么？是用来解决什么问题的？

ThreadLocal 是线程的局部变量，是每一个线程所单独持有的，其他线程不能对其进行访问，通常是类中的 private static 字段，是对该字段初始值的一个拷贝，它们希望将状态与某一个线程（例如，用户 ID 或事务 ID）相关联

我们知道有时候一个对象的变量会被多个线程所访问，这时就会有线程安全问题，当然我们可以使用synchorinized 关键字来为此变量加锁，进行同步处理，从而限制只能有一个线程来使用此变量，但是加锁会大大影响程序执行效率，此外我们还可以使用ThreadLocal来解决对某一个变量的访问冲突问题。

当使用ThreadLocal维护变量的时候为每一个使用该变量的线程提供一个独立的变量副本，即每个线程内部都会有一个该变量，这样同时多个线程访问该变量并不会彼此相互影响，因此他们使用的都是自己从内存中拷贝过来的变量的副本，这样就不存在线程安全问题，也不会影响程序的执行性能。

但是要注意，虽然ThreadLocal能够解决上面说的问题，但是由于在每个线程中都创建了副本，所以要考虑它对资源的消耗，比如内存的占用会比不使用ThreadLocal要大。

ThreadLocal 方法使用详解

ThreadLocal 的几个方法： ThreadLocal 可以存储任何类型的变量对象， get返回的是一个Object对象，但是我们可以通过泛型来制定存储对象的类型。

public T get() { } // 用来获取ThreadLocal在当前线程中保存的变量副本
public void set(T value) { } //set()用来设置当前线程中变量的副本
public void remove() { } //remove()用来移除当前线程中变量的副本
protected T initialValue() { } //initialValue()是一个protected方法，一般是用来在使用时进行重写的

Thread 在内部是通过ThreadLocalMap来维护ThreadLocal变量表，在Thread类中有一个threadLocals 变量，是ThreadLocalMap类型的，它就是为每一个线程来存储自身的ThreadLocal变量的， ThreadLocalMap是ThreadLocal类的一个内部类，这个Map里面的最小的存储单位是一个Entry，它使用ThreadLocal作为key，变量作为 value，这是因为在每一个线程里面，可能存在着多个ThreadLocal变量

初始时，在Thread里面，threadLocals为空，当通过ThreadLocal变量调用get()方法或者set()方法，就会对Thread类中的threadLocals进行初始化，并且以当前ThreadLocal变量为键值，以ThreadLocal要保存的副本变量为value，存到threadLocals。
然后在当前线程里面，如果要使用副本变量，就可以通过get方法在threadLocals里面查找

ThreadLocal是如何为每一个线程创建一个变量副本的，下面举一个例子来看一看。例子来源于博客http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html

public class ThreadLocalTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final ThreadLocalTest test = new ThreadLocalTest();
        test.set();
        System.out.println(test.getLong());
        System.out.println(test.getString());
        // 在这里新建了一个线程
        Thread thread1 = new Thread() {
            public void run() {
                test.set(); // 当这里调用了set方法，进一步调用了ThreadLocal的set方法是，会将ThreadLocal变量存储到该线程的ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals中，注意的是这个threadLocals变量是Thread线程的一个变量，而不是ThreadLocal类的变量。
                System.out.println(test.getLong());
                System.out.println(test.getString());
            };
        };
        thread1.start();
        thread1.join();
        System.out.println(test.getLong());
        System.out.println(test.getString());
    }
    ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>();
    ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>();
    public void set() {
        longLocal.set(Thread.currentThread().getId());
        stringLocal.set(Thread.currentThread().getName());
    }
    public long getLong() {
        return longLocal.get();
    }
    public String getString() {
        return stringLocal.get();
    }
}

代码的输出结果：
1
main
9
Thread-0
1
main

ThreadLocal 的应用场景

最常见的ThreadLocal使用场景为
用来解决数据库连接、Session管理等。

数据库连接：

Class A implements Runnable{
    private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>() {
        public Connection initialValue() {
                return DriverManager.getConnection(DB_URL);
        }
    };
    public static Connection getConnection() {
           return connectionHolder.get();
    }
}

Session管理

private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();
public static Session getSession() throws InfrastructureException {
    Session s = (Session) threadSession.get();
    try {
        if (s == null) {
            s = getSessionFactory().openSession();
            threadSession.set(s);
        }
    } catch (HibernateException ex) {
        throw new InfrastructureException(ex);
    }
    return s;
}