Preface

参考：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html

在Java并发编程中，最主要问题就是对共享的资源如何进行合理的调配。因为多个线程访问同一个资源时难免会有临界区的冲突，一般的解决方式都是进行合理的加锁。加锁的一个最大问题就是对程序的效率打折扣。但有时候，线程之间访问的同一个资源，这个资源在各个线程中是相互独立的，也就是说，A线程拥有的同B线程的资源，即使A线程对该资源被修改或其他操作，不影响B线程中该资源的值。在JDK中，就有这么一个类用于专门应用这种情况：ThreadLocal。

顾名思义，该类的字面意思就是 线程本地，网上其他也叫线程本地变量存储线程本地存储。 ThreadLocal可以针对某个资源变量为每个线程创建一个属于自己的副本变量。

ThreadLocal使用

ThreadLocal有四个方法：

public T get() { }
public void set(T value) { }
public void remove() { }
protected T initialValue() { }

get()即获取该副本变量；set()即设置副本变量；remove()即删除该副本变量；

initialValue()该方法交由子类去实现，设置一个初值，当没有set()值，使用get()方法就获取到该从初值

举个例子

在Holder类中有一个变量value，就作为线程要访问的资源，指定该资源的set及get方法。如下：

 static class Holder{
        //为每个线程在内部都会创建一个属于自己的变量副本
        private static final ThreadLocal threadLocalContext = new ThreadLocal();
                //作为资源
        String value;
        public void setValue(String value){
            threadLocalContext.set(value);
        }
        public String get(){
            return threadLocalContext.get();
        }
    }

定义线程的简单的操作，即设置下value，获取一下value。

class MyThread extends Thread{
        String value;
        public MyThread(String value){
            this.value = value;
        }
        @Override
        public void run() {
            holder.setValue(value);
            System.out.println("测试线程的值："+holder.get());
        }
    }

主线程也是同样的操作，采用主线程与测试线程并发的操作，如下：

    @Test
    public void test01() throws InterruptedException {
        MyThread testThread = new MyThread("test");
        holder.setValue("main");
        System.out.println("main线程的值:"+holder.get());
        testThread.start();
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("main线程的值:"+holder.get());
    }

结果如下：

可见，一个线程对资源的改变并没有对另一个线程拥有的资源副本有影响。

一探究竟

ThreadLocalMap

进入ThreadLocal的set方法，源码如下：

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

源码很简单，就是根据当前线程的ThreadLocalMap，而后set进去。如果map为空，就先用createMap方法先创建一个map。createMap源码如下：

void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

发现创建一个Thread类中就有ThreadLocalMap这么一个变量，也就是说，每个线程都会维护ThreadLocalMap这么一个对象，既然是map，那么ThreadLocalMap就是存储着一些key、value的值。

ThreadLocalMap是ThreadLocal的一个内部类。其Entry的如下：

static class Entry extends WeakReference> {
        /** The value associated with this ThreadLocal. */
        Object value;
        Entry(ThreadLocal k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
        }
}

从该Entry发现，该Entry是以ThreadLocal对象本身作为变量，以实际的Object值作为value。此外，该Entry是WeakRefrence（弱引用）的子类，并且key就是是弱引用。

先不说这个弱引用。从之前的Demo中就可以看出，我们往ThreadLoca中set一个值后，这个值其实最后就是保存到了当前线程的副本中（ThreadLocalMap中），以当前的ThreadLocal对象作为key。通过ThreadLocal的get方法，再从当前线程的副本中取出该值。

进而能够保证，存储同一个的Oject的对象，不同线程保存到各自内部后，对该值的操作是相互独立的。