Java中的ThreadLocal功能演示示例

下面是“Java中的ThreadLocal功能演示示例”的完整攻略。

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简介

在 Java 中，ThreadLocal 是一个特殊的工具，它可以为每个线程提供一个独立的副本以保存该变量。这个副本只有对应线程可以访问和修改，其他线程不可访问。这个功能的实现依赖于 ThreadLocalMap 类和 Thread 类的成员变量 ThreadLocal.ThreadLocalMap。本文将讲解 ThreadLocal 是如何使用的，并提供两个示例来更好地理解。

示例一

下面是一个简单的示例，演示了 ThreadLocal 如何在多线程环境下保持数据的独立性。

public class ThreadLocalDemo {
    private static final ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = () -> {
            local.set(ThreadLocalRandom.current().nextInt()); // 产生一个随机整数，并存储到 ThreadLocal 中
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " value: " + local.get()); // 打印线程名及其对应的 ThreadLocal 中存储的值
            local.remove(); // 清除 ThreadLocal 中的值，避免内存泄漏
        };

        for (int i = 0; i < 5; i++) { // 启动5个线程
            new Thread(task).start();
        }
    }
}

输出如下：

Thread-4 value: -1259370395
Thread-1 value: -1879636314
Thread-3 value: 1571157923
Thread-0 value: -220959525
Thread-2 value: -1630687072

可以看到，每个线程运行时产生的随机数是独立的，互不干扰。

示例二

下面是另一个示例，它演示了 ThreadLocal 如何在一个请求范围内保存数据。

public class RequestScopeExample {
    private static final ThreadLocal<String> requestIdHolder = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        HttpServletRequest request1 = mock(HttpServletRequest.class);
        HttpServletRequest request2 = mock(HttpServletRequest.class);

        requestIdHolder.set("request-1"); // 在 request1 的处理范围内，将请求 ID 存储到 ThreadLocal 中
        System.out.println("Processing Request: " + requestIdHolder.get()); // 打印当前处理的请求 ID
        processRequest(request1); // 处理 request1
        requestIdHolder.remove(); // 清除旧的请求 ID

        requestIdHolder.set("request-2"); // 在 request2 的处理范围内，将请求 ID 存储到 ThreadLocal 中
        System.out.println("Processing Request: " + requestIdHolder.get()); // 打印当前处理的请求 ID
        processRequest(request2); // 处理 request2
        requestIdHolder.remove(); // 清除旧的请求 ID
    }

    private static void processRequest(HttpServletRequest request) {
        System.out.println("Processing Request " + requestIdHolder.get() + " with Thread " + Thread.currentThread().getName()); // 打印当前处理的请求 ID 和线程名称
    }
}

输出如下：

Processing Request: request-1
Processing Request request-1 with Thread main
Processing Request: request-2
Processing Request request-2 with Thread main

可以看到，无论处理哪个请求，都可以通过 ThreadLocal 很方便地保存和访问请求 ID，而且对于不同的请求之间是相互独立的。

总结

本文简单介绍了 ThreadLocal 在 Java 中的基本用法，并以两个示例加深了对 ThreadLocal 的理解。ThreadLocal 适用于在多线程环境下存储线程局部变量，以及在某个请求范围内共享数据。同时，需要注意 ThreadLocal 对内存的控制和清理，以及在使用时的线程安全性。