編輯：關於Android編程
先上一個使用ThreadLocal實例的demo，ThreadLocalDemo 實例包含一個ThreadLocal實例。從網上各種信息看到ThreadLocal是線程私有變量。保持了每個變量的副本，其實ThreadLocal不能用於解決多線程共享變量問題。
ThreadLocal 中只是保存該線程自己創建的局部變量的副本。如果是多線程共享的變量還是會發生不能同步該的後果。下面這個例子就是啟動兩個線程，通過threadLocal實例的set方法將person實例加入到線程本地變量ThreadLocal.Values localValues;中。但是localValues這個變量底層實現十基於數組的一個map結構。對於引用變量緩存引用。所以在這個demo中兩個線程的localValues變量都指向了同一個person實例。也就不是線程私有的變量。要達到線程私有的話只有在線程中通過創建的變量通過ThreadLocal的set方法插入的元素才是線程私有的變量。
public class ThreadLocalDemo {
private static Person person;
private static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();
public ThreadLocalDemo( Person person ) {
this.person = person;
}
public static void main( String[] args ) throws InterruptedException {
// 多個線程使用同一個Person對象
Person per = new Person(111, "Sone");
ThreadLocalDemo test = new ThreadLocalDemo(per);
Thread th1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
threadLocal.set(person);
String threadName = Thread.currentThread().getName();
Person perLocal = threadLocal.get();
System.out.println(threadName + " before:" + threadLocal.get());
perLocal.setId(888);
perLocal.setName("Admin");
System.out.println(threadName + " after:" + threadLocal.get());
}
}, "thread-th1");
Thread th2 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
threadLocal.set(person);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " :"
+ threadLocal.get());
}
}, "thread-th2");
th1.start();
th1.join();
Thread.sleep(100);
th2.start();
th2.join();
// Person對象已經被線程給修改了！
System.out.println("Person對象的值為：" + per);
}
}
class Person {
private int id;
private String name;
public Person( int id , String name ) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId( int id ) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName( String name ) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person [id=" + id + ", name=" + name + "]";
}
}
輸出：
可以看到雖然將person實例加入到兩個線程本地變量ThreadLocal.Values localValues; 但是都是指向同一個實例person。所以從輸出結果可以看到在th1線程更改了person後，在th2線程也可以獲取到最新的結果。
thread-th1 before:Person [id=111, name=Sone]
thread-th1 after:Person [id=888, name=Admin]
thread-th2 :Person [id=888, name=Admin]
Person對象的值為：Person [id=888, name=Admin]
下面給出在線程裡面new一個實例然後通過ThreadLocal類的set方法插入到當前線程的ThreadLocal.Values localValues;變量中 ，最後對當前線程的localValues變量中的本地變量通過ThreadLocal類的get()方法獲取到當前線程threadLocal實例為key對於的值。
public class ThreadLocalDemo {
private static Person person;
private static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();
//定義一個ThreadLocal類實例，這個是插入線程本地變量的接口類，
//有get/set方法；ThreadLocal類其實只是封裝了插入線程本地變量的操作接口，
//每個線程的線程本地變量ThreadLocal.Values localValues就是一個map存儲
//結構，以ThreadLocal類實例為key，存儲的數據為值。
//如果需要獲取到這個本地變量，只需要在線程內部通過ThreadLocal類實例的get（）方法就可以獲取到與ThreadLocal類實例對於的值。
public ThreadLocalDemo( Person person ) {
this.person = person;
}
public static void main( String[] args ) throws InterruptedException {
// 多個線程使用同一個Person對象
Person per = new Person(111, "Sone");
ThreadLocalDemo test = new ThreadLocalDemo(per);
Thread th1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
threadLocal.set(new Person(111, "Sone"));
String threadName = Thread.currentThread().getName();
Person perLocal = threadLocal.get();
System.out.println(threadName + " before:" + threadLocal.get());
perLocal.setId(9999);
perLocal.setName("jim");
System.out.println(threadName + " after:" + threadLocal.get());
}
}, "thread-th1");
Thread th2 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
threadLocal.set(new Person(112, "vincent"));
String threadName = Thread.currentThread().getName();
Person perLocal = threadLocal.get();
System.out.println(threadName + " before:" + threadLocal.get());
perLocal.setId(8);
perLocal.setName("jack");
System.out.println(threadName + " after:" + threadLocal.get());
}
}, "thread-th2");
th1.start();
th2.start();
th1.join();
th2.join();
// Person對象已經被線程給修改了！
System.out.println("Person對象的值為：" + per);
}
public void run() {
}
}
class Person {
private int id;
private String name;
public Person( int id , String name ) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId( int id ) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName( String name ) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person [id=" + id + ", name=" + name + "]";
}
}
輸出結果：
從輸出結果可以看到我在各自線程創建一個person實例，然後插入到線程本地變量中（ThreadLocal.Values localValues; 是一個map結構的數據結構），每個線程有具有一個這樣的實例；插入使用的是相同的ThreadLocal類實例為key，但是緩存的是不同person變量。
thread-th2 before:Person [id=112, name=vincent]
thread-th2 after:Person [id=8, name=jack]
thread-th1 before:Person [id=111, name=Sone]
thread-th1 after:Person [id=9999, name=jim]
Person對象的值為：Person [id=111, name=Sone]
最後說下看ThreadLocal類後對他的理解，首先ThreadLocal不是一個具體的線程。它是一個線程用於存取本地變量 ThreadLocal.Values localValues;的操作類，localValues是一個map類型的數據，key就是ThreadLocal，value就是插入的數據，在一個線程中可以插入不同ThreadLocal實例的數據，一個線程本地變量只能緩存特定ThreadLocal實例的一條數據。
在java中ThreadLocal以Map的形式存儲數據（ThreadLocal對象為 key 數值為value）。在Android中做了些改動，在Thread-Local的add方法中，可以看到它會把ThradLocal對象（key）和相對應的value放在table數組連續的位置中。 也就是table被設計為下標為0,2,4…2n的位置存放key，而1,3,5…(2n +1 )的位置存放value。
先看下android的ThreadLocal類的源碼，其中也就兩個接口方法重要，get()和set(T data);
ThreadLocal數據插入流程
//set(T data)讓線程插入一個key為當前ThreadLocal實例，value為value的鍵值對
public void set(T value) {
Thread currentThread = Thread.currentThread();
Values values = values(currentThread);
if (values == null) {
values = initializeValues(currentThread);
}
values.put(this, value);
}
//values(Thread current)這裡就可以看到其實ThreadLocal類操縱的還是當前線程的本地變量。
Values values(Thread current) {
return current.localValues;
}
//然後對values判定是否為空，如果為空那麼初始化一個空的Values實例，
//如下圖就是初始化了一個空的Values類實例復制給了當前線程的
//ThreadLocal.Values localValues屬性字段;
Values initializeValues(Thread current) {
return current.localValues = new Values();
}
Values() {
initializeTable(INITIAL_SIZE);
this.size = 0;
this.tombstones = 0;
}
/**
* Creates a new, empty table with the given capacity.
*/
private void initializeTable(int capacity) {
this.table = new Object[capacity * 2];
this.mask = table.length - 1;
this.clean = 0;
this.maximumLoad = capacity * 2 / 3; // 2/3
}
//最後調用Values實例的put方法完成了數據插入到map中，可以清晰看到key為ThreadLocal類實例，value就是set方法傳進來的數據。
//下面是Values類的put方法處理邏輯，看到for循環時候，尋找插入位置時候先匹配到key，而key存放的位置比較特殊在數組下標的0 ，2， 4 ，6 ... 2n；這些位置，value存放位置在1,3，5，7...2n+1這些位置。
void put(ThreadLocal key, Object value) {
cleanUp();
// Keep track of first tombstone. That's where we want to go back
// and add an entry if necessary.
int firstTombstone = -1;
//index是尋找key存放的下標， key.hash & mask尋找循環的起止位置，mask是table.length-1,默認是31，key.hash & mask計算後使得index一定指向key的下標。next（）方法是對index加2操作。
for (int index = key.hash & mask;; index = next(index)) {
Object k = table[index];
if (k == key.reference) {
// Replace existing entry.
table[index + 1] = value;
return;
}
if (k == null) {
if (firstTombstone == -1) {
// Fill in null slot.
table[index] = key.reference;
table[index + 1] = value;
size++;
return;
}
// Go back and replace first tombstone.
table[firstTombstone] = key.reference;
table[firstTombstone + 1] = value;
tombstones--;
size++;
return;
}
// Remember first tombstone.
if (firstTombstone == -1 && k == TOMBSTONE) {
firstTombstone = index;
}
}
}
ThreadLocal數據獲取流程
//get獲取數據
public T get() {
// Optimized for the fast path.
Thread currentThread = Thread.currentThread();
Values values = values(currentThread);//獲取到當前線程的本地變量map
if (values != null) {
Object[] table = values.table;
int index = hash & values.mask;//計算這個鍵值對存放的位置
if (this.reference == table[index]) {
return (T) table[index + 1];//返回結果
}
} else {
values = initializeValues(currentThread);//如果當前線程沒有本地變量，初始化一個空的
}
return (T) values.getAfterMiss(this);//如果確實返回一個默認值。
}
首先得到一個Values對象，然後求出table數組ThreadLocal實例reference屬性的下標。前文說過：ThradLocal對象（key）和相對應的value放在table數組連續的位置中。 也就是table被設計為下標為0,2,4…2n的位置存放key，而1,3,5…(2n +1 )的位置存放value。現在得到index後再index+1就是value在table數組中的下標。即value=table[index+1];return value即可。
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