Java并发编程初级篇(八)：ThreadLocal

在Java中，如果使用了Runnable接口的实现类。用这个实现类的一个实例对象来启动多个线程，那么这个类中的变量就会被多个线程共用，不管你住没注意，这在“Java并发编程(一)：线程实现与运行的两种方式”中已经出现过了。

我们现在基于这个例子来改造一下，看如何用一个Runnable的实例对象创建多个线程类，并且让每一个线程都有自己的私有属性。

我们用Java API提供的ThreadLocal类来替换int变量，ThreadLocal类作为Java API提供的一个线程局部变量，它是和线程绑定的，每一个线程都会有一个独立的副本。

通过查看ThreadLocal类的原代码，我们可以发现每一个线程内部都会有一个ThreadLocalMap属性，这个类的内部实现是一个Entry[]数组，（key=ThreadLocal，value=ThreadLocal对象的绑定值)。当你调用ThreadLocal.get()方法的时候，它就会获取当前线程对象的ThreadLocalMap属性中以ThreadLocal对象为健对应的值。如果不存在就会调用setInitialValue()方法，然后将initialValue()方法返回的值设置到ThreadLocalMap的Entry[]数组中，并返回这个值。

/**
     * Returns the value in the current thread's copy of this
     * thread-local variable.  If the variable has no value for the
     * current thread, it is first initialized to the value returned
     * by an invocation of the {@link #initialValue} method.
     *
     * @return the current thread's value of this thread-local
     */
    public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null)
                return (T)e.value;
        }
        return setInitialValue();
    }

/**
     * Variant of set() to establish initialValue. Used instead
     * of set() in case user has overridden the set() method.
     *
     * @return the initial value
     */
    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;
    }

下面看我们的实现代码，为线程定义一个ThreadLocal类型属性，具体实现ThreadLocal中的initialValue()方法来为这个ThreadLocal对象属性赋一个初始值。然后使用MyRunnable的一个实例启动三个线程。

public class MyRunnable implements Runnable {
    private ThreadLocal<Integer> num = new ThreadLocal<Integer>(){
        @Override
        protected Integer initialValue() {
            return 3;
        }
    };

    @Override
    public void run() {
        while (num.get() > 0) {
            System.out.println("Thread:" + Thread.currentThread().getName() + ", consume " + num.get());
            num.set(num.get() - 1);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new MyRunnable();

        Thread thread1 = new Thread(runnable);
        Thread thread2 = new Thread(runnable);
        Thread thread3 = new Thread(runnable);

        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

查看控制台日志，你会发现每一个线程都使用了一个独立的num值。

Thread:Thread-0, consume 3
Thread:Thread-2, consume 3
Thread:Thread-1, consume 3
Thread:Thread-0, consume 2
Thread:Thread-1, consume 2
Thread:Thread-2, consume 2
Thread:Thread-2, consume 1
Thread:Thread-1, consume 1
Thread:Thread-0, consume 1