ThreadLocal、ThreadLocalMap、Thread 三者之間的關係

ThreadLocalMap 是 ThreadLocal 的內部類，Thread 中有個 ThreadLocalMap 成員變數 threadLocals 

ThreadLocal原始碼解析

下面看一下，jdk 關於 ThreadLocal api

ThreadLocal類 get 方法原始碼

public Object get()
    {
        Thread thread = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap threadlocalmap = getMap(thread);
        if(threadlocalmap != null)
        {
            ThreadLocalMap.Entry entry = threadlocalmap.getEntry(this);
            if(entry != null)
                return entry.value;
        }
        return setInitialValue();
    }

private Object setInitialValue()
    {
        Object obj = initialValue();
        Thread thread = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap threadlocalmap = getMap(thread);
        if(threadlocalmap != null)
            threadlocalmap.set(this, obj);
        else
            createMap(thread, obj);
        return obj;
    }

protected Object initialValue()
    {
        return null;
    }
 

當get一個值時，
獲取當前執行緒，呼叫 getMap 方法獲取當前執行緒的 ThreadLocalMap，如果獲取的 ThreadLocalMap != null 那麼就將 ThreadLocalMap 中儲存的 value 返回給呼叫者。如果獲取的 ThreadLocalMap == null 那麼呼叫 setInitialValue 方法，setInitialValue方法中呼叫了 initialValue 方法，並將 initialValue 方法的返回值 obj 儲存到 ThreadLocalMap 中，然後將 返回值 obj 返回給呼叫者。

ThreadLocal類 set 方法原始碼

public void set(Object obj)
    {
        Thread thread = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap threadlocalmap = getMap(thread);
        if(threadlocalmap != null)
            threadlocalmap.set(this, obj);
        else
            createMap(thread, obj);
    }

ThreadLocalMap getMap(Thread thread)
    {
        return thread.threadLocals;
    }

void createMap(Thread thread, Object obj)
    {
        thread.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, obj);
    }
 

當set一個值時，獲取當前執行緒，呼叫 getMap 方法獲取當前執行緒的 ThreadLocalMap，如果獲取的 ThreadLocalMap == null 那麼呼叫 createMap 方法建立一個ThreadLocalMap，並將 obj 放入到 ThreadLocalMap 中。（注意：ThreadLocalMap 中 key 是 ThreadLocal，value 是 傳入的 obj引數。 為什麼ThreadLocalMap 中 key 是 ThreadLocal，因為一個執行緒可以有多個 ThreadLocal ）

ThreadLocal類 remove 方法原始碼

public void remove()
    {
        ThreadLocalMap threadlocalmap = getMap(Thread.currentThread());
        if(threadlocalmap != null)
            threadlocalmap.remove(this);
    }

刪除當前 ThrealLocal 對應的 value

例項程式碼

public static void main(String[] args) {
		ThreadLocal<String> tl = new ThreadLocal<String>();
		String str = tl.get();
		System.out.println("輸出字串:" + str);
	}
輸出結果
輸出字串:null

public static void main(String[] args) {
	ThreadLocal<String> tl = new ThreadLocal<String>(){
		@Override
		protected String initialValue() {
			return "lp";
		}
	};
	String str = tl.get();
	System.out.println("輸出字串:" + str);
}

輸出結果
輸出字串:lp

至於為什麼輸出結果 不一樣，我想打架看了上面的原始碼解析應該都明白了吧。

如果不想重寫 ThreadLocal 中的 initialValue 方法 也可以先呼叫 set 方法 再 呼叫 get 方法，就像下面這樣

public static void main(String[] args) {
	ThreadLocal<String> tl = new ThreadLocal<String>();
	tl.set("lp");
	String str = tl.get();
	System.out.println("輸出字串:" + str);
}

輸出結果
輸出字串:lp

補充

ThreadLocal 的執行緒安全性稍差的堂兄弟，InheritableThreadLocal

ThreadLocal 類有一個親戚，InheritableThreadLocal，它以相似的方式工作，但適用於種類完全不同的應用程式。建立一個執行緒時如果儲存了所有 InheritableThreadLocal 物件的值，那麼這些值也將自動傳遞給子執行緒。如果一個子執行緒呼叫 InheritableThreadLocal 的 get() ，那麼它將與它的父執行緒看到同一個物件。為保護執行緒安全性，您應該只對不可變物件（一旦建立，其狀態就永遠不會被改變的物件）使用InheritableThreadLocal ，因為物件被多個執行緒共享。 InheritableThreadLocal 很合適用於把資料從父執行緒傳到子執行緒，例如使用者標識（user id）或事務標識（transaction id），但不能是有狀態物件，例如 JDBC Connection 。