【学习笔记 time: 2022-05-20】ThreadLocal 学习笔记分享

用户8589624

发布于 2025-11-13 14:14:20

700

文章被收录于专栏：nginxnginx

起因

公司用户登录做成SSO（单点登录），用到JWT做为认证生成Token，并使用了ThreadLocal作为用户信息交换的媒介。但不懂里面的实现，所以就肝他。

一、ThreadLocal简介

ThreadLocal叫做线程变量，意思是ThreadLocal中填充的变量属于当前线程，该变量对其他线程而言是隔离的，也就是说该变量是当前线程独有的变量。ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。 ThreadLoal 变量，线程局部变量，同一个 ThreadLocal 所包含的对象，在不同的 Thread 中有不同的副本。这里有几点需要注意：

因为每个 Thread 内有自己的实例副本，且该副本只能由当前 Thread 使用。这是也是 ThreadLocal 命名的由来。
既然每个 Thread 有自己的实例副本，且其它 Thread 不可访问，那就不存在多线程间共享的问题。
ThreadLocal 提供了线程本地的实例。它与普通变量的区别在于，每个使用该变量的线程都会初始化一个完全独立的实例副本。ThreadLocal 变量通常被private static修饰。当一个线程结束时，它所使用的所有 ThreadLocal 相对的实例副本都可被回收。
总的来说，ThreadLocal 适用于每个线程需要自己独立的实例且该实例需要在多个方法中被使用，也即变量在线程间隔离而在方法或类间共享的场景

二、ThreadLocal与Synchronized的区别

ThreadLocal其实是与线程绑定的一个变量。ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别：

Synchronized用于线程间的数据共享，而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。
Synchronized是利用锁的机制，使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本，使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象，这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反，它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。
一句话理解ThreadLocal，向ThreadLocal里面存东西就是向它里面的Map存东西的，然后ThreadLocal把这个Map挂到当前的线程底下，这样Map就只属于这个线程了。

三、ThreadLocal的简单使用

直接上代码

package com.zhuyh.springcloud.thread;

public class ThreadLocaDemo {
    private static ThreadLocal<String> localVar = new ThreadLocal<String>();

    static void print(String str) {
        //打印当前线程中本地内存中本地变量的值
        System.out.println(str + " :" + localVar.get());
        //清除本地内存中的本地变量
        localVar.remove();
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ThreadLocaDemo.localVar.set("local_A");
                print("A");
                //打印本地变量
                System.out.println("after remove : " + localVar.get());

            }
        },"A").start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ThreadLocaDemo.localVar.set("local_B");
                print("B");
                System.out.println("after remove : " + localVar.get());

            }
        },"B").start();


        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ThreadLocaDemo.localVar.set("local_C");
                print("C");
                System.out.println("after remove : " + localVar.get());

            }
        },"C").start();
    }
}
    

// result
A :local_A
B :local_B
C :local_C
after remove : null
after remove : null
after remove : null

想要分开显示的话，在每个线程之间睡个一秒钟即可，但是关键在于他们达到了数据隔离，不会相互影响

四、ThreadLocal的原理（肝源码）

4.1 ThreadLocal的set()方法

/**
     * Sets the current thread's copy of this thread-local variable
     * to the specified value.  Most subclasses will have no need to
     * override this method, relying solely on the {@link #initialValue}
     * method to set the values of thread-locals.
     *
     * @param value the value to be stored in the current thread's copy of
     *        this thread-local.
*/
     public void set(T value) {
     // public static native Thread currentThread(); 直接获取本地当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //2、获取线程中的属性 threadLocalMap ,如果threadLocalMap 不为空，
        //则直接更新要保存的变量值，否则创建threadLocalMap，并赋值
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            map.set(this, value);
        } else {
        // 创建thradLocalMap 并赋值
            createMap(t, value);
        }
    }

从上面的代码可以看出，ThreadLocal set赋值的时候首先会获取当前线程thread,并获取thread线程中的ThreadLocalMap属性。如果map属性不为空，则直接更新value值，如果map为空，则实例化threadLocalMap,并将value值初始化。那么ThreadLocalMap以及后面的currentThread得往后面再看看。

4.2 ThreadLocal的get方法

    public T get() {
        //1、获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //2、获取当前线程的ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        //3、如果map数据为空，
        if (map != null) {
            //3.1、获取threalLocalMap中存储的值
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        //如果是数据为null，则初始化，初始化的结果，TheralLocalMap中存放key值为threadLocal，值为null
        return setInitialValue();
    }
 
 
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;
    }

4.3 ThreadLocal的remove方法

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

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2024-06-14，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

变量