前言
谈到ThreadLocal，先讲一个生活中的例子，比如让100个人填写个人信息表，但是却只有一支笔，那么大家肯定要一个一个等待上一个人释放了笔才能让下一个人填，有一个可能就是大家一起哄抢这支笔。
为了解决这个问题，
- 叫一个管理员，严格控制不能哄抢，这类似多线程里加锁控制资源访问。
- 每个人发一支笔，这就是我们要了解的ThreadLocal。
ThreadLocal顾名思义就是线程的局部变量，该变量只能让当前线程访问，独立于其他线程，所以是线程安全的。
ThreadLocal的简单使用
来一个简单的示例：
public class ParseDateTest {
private static final SimpleDateFormat sdf =
new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
public static class ParseDate implements Runnable{
int i = 0;
public ParseDate(int i){
this.i = i;
}
@Override
public void run() {
try {
Date t = sdf.parse("2018-04-10 16:00:" + i%60);
System.out.println(i + ":" + t);
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
for(int i = 0;i < 1000;i++){
es.execute(new ParseDate(i));
}
es.shutdown();
}
}
该例子多个线程共用一个SimpleDateFormat对象，而SimpleDateFormat的parse方法不是线程安全的，所以出错了。
java.lang.NumberFormatException: For input string: ""
at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
所以要对示例进行改进的话，可以用锁，也可以为每个线程分配一个独享的SimpleDateFormat,这里用到了ThreadLocal。
//private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> tl = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>();
public static class ParseDate implements Runnable{
int i = 0;
public ParseDate(int i){
this.i = i;
}
@Override
public void run() {
// try {
// Date t = sdf.parse("2018-04-10 16:00:" + i%60);
// System.out.println(i + ":" + t);
// } catch (ParseException e) {
// e.printStackTrace();
// }
if(tl.get() == null){
tl.set(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
}
try {
Date t = tl.get().parse("2018-04-10 16:00:" + i%60);
System.out.println(i + ":" + t);
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
for(int i = 0;i < 1000;i++){
es.execute(new ParseDate(i));
}
es.shutdown();
}
}
ThreadLocal的实现原理
每个线程内部都维系着一个Map容器
ThreadLocalMap threadLocals = null;
- 先看ThreadLocal对象的set方法
public void set(T var1) {
//获取当前线程
Thread var2 = Thread.currentThread();
//拿到线程维系的Map容器
ThreadLocal.ThreadLocalMap var3 = this.getMap(var2);
if (var3 != null) {
//容器存在，则将var1加到容器中，map容器的键是当前ThreadLocal对象，值是var1
var3.set(this, var1);
} else {
this.createMap(var2, var1);
}
}
这里的var3.set(this, var1)方法和HashMap的put方法其实是差不多的。
所以我们可以知道：每个线程有一个ThreadLocalMap容器，这个容器可以保存很多ThreadLocal对象，容器的键是ThreadLocal对象，值是ThreadLocal对象对应的值。
例如我们例子中的
private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> tl =
new ThreadLocal<SimpleDateFormat>();
它保存到ThreadLocalMap对象中的形式就是
tl->new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
- get方法
public T get() {
Thread var1 = Thread.currentThread();
//通过线程拿到Map容器
ThreadLocal.ThreadLocalMap var2 = this.getMap(var1);
if (var2 != null) {
ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry var3 = var2.getEntry(this);
if (var3 != null) {
Object var4 = var3.value;
return var4;
}
}
return this.setInitialValue();
}
小结
通过ThreadLocal对象实例调用get()和set()方法，首先就是获得线程对象，然后拿到线程对象的ThreadLocalMap对象，最后对该Map对象进行存取。因为每个线程都有一个自己的map容器，所以做到了线程独享。
PS:SimpleDateFormat是一个非线程安全类，它的parse()方法和format()方法都不是线程安全的，所以在实际开发中不应该把SimpleDateFormat对象单纯地作为共享变量来用，而是应该使用加锁的方式或者ThreadLocal又或者给每个线程定义一个私有的对象。
扩展阅读：为什么阿里巴巴禁止把SimpleDateFormat定义为static类型的？
