Java多线程同步问题的探究（五）

Java多线程同步问题的探究（五）2012-07-24 BlogJava X-Spirit五、你有我有全都有—— ThreadLocal如何解决并发安全性？

前面我们介绍了Java当中多个线程抢占一个共享资源的问题。但不论是同步还是重入锁，都不能实实在在的解决资源紧缺的情况，这些方案只是靠制定规则来约束线程的行为，让它们不再拼命的争抢，而不是真正从实质上解决他们对资源的需求。

在JDK 1.2当中，引入了java.lang.ThreadLocal。它为我们提供了一种全新的思路来解决线程并发的问题。但是他的名字难免让我们望文生义：本地线程？

什么是本地线程？

本地线程开玩笑的说：不要迷恋哥，哥只是个传说。

其实ThreadLocal并非Thread at Local，而是LocalVariable in a Thread。

根据WikiPedia上的介绍，ThreadLocal其实是源于一项多线程技术，叫做Thread Local Storage，即线程本地存储技术。不仅仅是Java ，在C++、C#、.NET、Python、Ruby、Perl等开发平台上，该技术都已经得以实现。

当使用ThreadLocal维护变量时，它会为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本。也就是说，他从根本上解决的是资源数量的问题，从而使得每个线程持有相对独立的资源。这样，当多个线程进行工作的时候，它们不需要纠结于同步的问题，于是性能便大大提升。但资源的扩张带来的是更多的空间消耗，ThreadLocal就是这样一种利用空间来换取时间的解决方案。

说了这么多，来看看如何正确使用ThreadLocal。

通过研究JDK文档，我们知道，ThreadLocal中有几个重要的方法：get（）、set（）、remove（）、initailValue（），对应的含义分别是：

返回此线程局部变量的当前线程副本中的值、将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值、移除此线程局部变量当前线程的值、返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”。

还记得我们在第三篇的上半节引出的那个例子么？几个线程修改同一个Student对象中的age属性。为了保证这几个线程能够工作正常，我们需要对Student的对象进行同步。

下面我们对这个程序进行一点小小的改造，我们通过继承Thread来实现多线程：

/**
  *
  * @author x-spirit
  */
public class ThreadDemo3 extends Thread{
     private ThreadLocal<Student> stuLocal = new ThreadLocal<Student>（）;
     public ThreadDemo3（Student stu）{
         stuLocal.set（stu）;
     }
     public static void main（String[] args） {
         Student stu = new Student（）;
         ThreadDemo3 td31 = new ThreadDemo3（stu）;
         ThreadDemo3 td32 = new ThreadDemo3（stu）;
         ThreadDemo3 td33 = new ThreadDemo3（stu）;
         td31.start（）;
         td32.start（）;
         td33.start（）;
     }
     @Override
     public void run（） {
         accessStudent（）;
     }
     public void accessStudent（） {
         String currentThreadName = Thread.currentThread（）.getName（）;
         System.out.println（currentThreadName + " is running！"）;
         Random random = new Random（）;
         int age = random.nextInt（100）;
         System.out.println（"thread " + currentThreadName + " set age to:" + age）;
         Student student = stuLocal.get（）;
         student.setAge（age）;
         System.out.println（"thread " + currentThreadName + " first  read age is:" +  student.getAge（））;
         try {
             Thread.sleep（5000）;
         } catch （InterruptedException ex） {
             ex.printStackTrace（）;
         }
         System.out.println（"thread " + currentThreadName + " second read age is:" + student.getAge （））;
     }
}