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ThreadLocal 內(nèi)部實現(xiàn)和應(yīng)用場景（慎用，可能有內(nèi)存泄露）

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摘要：而應(yīng)用場景更多是想共享一個變量，但是該變量又不是線程安全的，那么可以用維護一個線程一個實例。因為創(chuàng)建這個對象本身很費時的，而且我們也知道本身不是線程安全的，也不能緩存一個共享的實例，為此我們想到使用來給每個線程緩存一個實例，提高性能。

很多人都知道java中有ThreadLocal這個類，但是知道ThreadLocal這個類具體有什么作用，然后適用什么樣的業(yè)務(wù)場景還是很少的。今天我就嘗試以自己的理解，來講解下ThreadLocal類的內(nèi)部實現(xiàn)和應(yīng)用場景，如果有什么不對之處，還望大家指正。

首先明確一個概念，那就是ThreadLocal并不是用來并發(fā)控制訪問一個共同對象，而是為了給每個線程分配一個只屬于該線程的對象（這么粗暴的解釋可能還不太準(zhǔn)確），更準(zhǔn)確的說是為了實現(xiàn)線程間的數(shù)據(jù)隔離。而ThreadLocal應(yīng)用場景更多是想共享一個變量，但是該變量又不是線程安全的，那么可以用ThreadLocal維護一個線程一個實例。有時候ThreadLocal也可以用來避免一些參數(shù)傳遞，通過ThreadLocal來訪問對象。

首先我們先看下ThreadLocal（jdk1.7）內(nèi)部的實現(xiàn)：
ThreadLocal get方法

    public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null)
            return (T)e.value;
    }
    return setInitialValue();
}

ThreadLocal set方法

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

get和set方法是ThreadLocal類中最常用的兩個方法。

  
get方法

代碼很容易理解，首先我們通過Thread.currentThread得到當(dāng)前線程，然后獲取當(dāng)前線程的threadLocals變量，這個變量就是ThreadLocalMap類型的。然后根據(jù)當(dāng)前的ThreadLocal實例作為key，獲取到Entry對象。

  
set方法

代碼同樣很容易理解。同樣根據(jù)Thread.currentThread得到當(dāng)前線程，如果當(dāng)前線程存在threadLocals這個變量不為空，那么根據(jù)當(dāng)前的ThreadLocal實例作為key尋找在map中位置，然后用新的value值來替換舊值。

在ThreadLocal這個類中比較引人注目的應(yīng)該是ThreadLocal->ThreadLocalMap->Entry這個類。這個類繼承自WeakReference。關(guān)于弱引用的知識，以后我會抽時間寫篇文章來介紹下。

最近在我們的web項目中servlet需要頻繁創(chuàng)建SimpleDateFormat這個對象，進行日期格式化。因為創(chuàng)建這個對象本身很費時的，而且我們也知道SimpleDateFormat本身不是線程安全的，也不能緩存一個共享的SimpleDateFormat實例，為此我們想到使用ThreadLocal來給每個線程緩存一個SimpleDateFormat實例，提高性能。同時因為每個Servlet會用到不同pattern的時間格式化類，所以我們對應(yīng)每一種pattern生成了一個ThreadLocal實例。

  
DateFormatFactory


public class DateFormatFactory {

private static final Map> pattern2ThreadLocal;

static {
    DatePattern[] patterns = DatePattern.values();
    int len = patterns.length;
    pattern2ThreadLocal = new HashMap>(len);

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        DatePattern datePattern = patterns[i];
        final String pattern = datePattern.pattern;

        pattern2ThreadLocal.put(datePattern, new ThreadLocal() {
            @Override
            protected DateFormat initialValue() {
                return new SimpleDateFormat(pattern);
            }
        });
    }
}

//獲取DateFormat
public static DateFormat getDateFormat(DatePattern pattern) {
    ThreadLocal threadDateFormat = pattern2ThreadLocal.get(pattern);
    //不需要判斷threadDateFormat是否為空
    return threadDateFormat.get(); 
}

}

  
DatePattern 枚舉類


public enum DatePattern {

TimePattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"),

DatePattern("yyyy-MM-dd"),

public String pattern;

private DatePattern(String pattern) {
    this.pattern = pattern;
}

}

這樣我們就可以每次調(diào)用DateFormatFactory.getDateFormat獲取到對應(yīng)的時間格式化類了。之前我們提到使用ThreadLocal同時可以避免參數(shù)傳遞。假如我們這個Servlet要調(diào)用到其他類的方法，而且方法內(nèi)需要使用時間格式化類。按照正常情況下我們把該時間格式化類作為參數(shù)進行傳遞，但如果有了ThreadLocal這個類，我們可以不需要作為參數(shù)傳遞了，可以在方法類通過ThreadLocal得到時間格式化類。當(dāng)然代碼的通用性就差了。

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