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Java ThreadLocal的使用場(chǎng)景總結

發(fā)布時(shí)間：2021-07-06 11:13 來(lái)源：腳本之家閱讀：0 作者：Java中文社群欄目：開(kāi)發(fā)技術(shù) 歡迎投稿：712375056

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使用場(chǎng)景1：本地變量

我們以多線(xiàn)程格式化時(shí)間為例，來(lái)演示 ThreadLocal 的價(jià)值和作用，當我們在多個(gè)線(xiàn)程中格式化時(shí)間時(shí)，通常會(huì )這樣操作。

① 2個(gè)線(xiàn)程格式化

當有 2 個(gè)線(xiàn)程進(jìn)行時(shí)間格式化時(shí)，我們可以這樣寫(xiě)：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程1
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 得到時(shí)間對象
                Date date = new Date(1 * 1000);
                // 執行時(shí)間格式化
                formatAndPrint(date);
            }
        });
        t1.start();
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程2
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 得到時(shí)間對象
                Date date = new Date(2 * 1000);
                // 執行時(shí)間格式化
                formatAndPrint(date);
            }
        });
        t2.start();
    }

    /**
     * 格式化并打印結果
     * @param date 時(shí)間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 格式化時(shí)間對象
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
        // 執行格式化
        String result = simpleDateFormat.format(date);
        // 打印最終結果
        System.out.println("時(shí)間：" + result);
    }
}

以上程序的執行結果為：

上面的代碼因為創(chuàng )建的線(xiàn)程數量并不多，所以我們可以給每個(gè)線(xiàn)程創(chuàng )建一個(gè)私有對象 SimpleDateFormat 來(lái)進(jìn)行時(shí)間格式化。

② 10個(gè)線(xiàn)程格式化

當線(xiàn)程的數量從 2 個(gè)升級為 10 個(gè)時(shí)，我們可以使用 for 循環(huán)來(lái)創(chuàng )建多個(gè)線(xiàn)程執行時(shí)間格式化，具體實(shí)現代碼如下：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int finalI = i;
            // 創(chuàng  )建線(xiàn)程
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 得到時(shí)間對象
                    Date date = new Date(finalI * 1000);
                    // 執行時(shí)間格式化
                    formatAndPrint(date);
                }
            });
            // 啟動(dòng)線(xiàn)程
            thread.start();
        }
    }
    /**
     * 格式化并打印時(shí)間
     * @param date 時(shí)間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 格式化時(shí)間對象
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
        // 執行格式化
        String result = simpleDateFormat.format(date);
        // 打印最終結果
        System.out.println("時(shí)間：" + result);
    }
}

以上程序的執行結果為：

從上述結果可以看出，雖然此時(shí)創(chuàng )建的線(xiàn)程數和 SimpleDateFormat 的數量不算少，但程序還是可以正常運行的。

③ 1000個(gè)線(xiàn)程格式化

然而當我們將線(xiàn)程的數量從 10 個(gè)變成 1000 個(gè)的時(shí)候，我們就不能單純的使用 for 循環(huán)來(lái)創(chuàng )建 1000 個(gè)線(xiàn)程的方式來(lái)解決問(wèn)題了，因為這樣頻繁的新建和銷(xiāo)毀線(xiàn)程會(huì )造成大量的系統開(kāi)銷(xiāo)和線(xiàn)程過(guò)度爭搶 CPU 資源的問(wèn)題。

所以經(jīng)過(guò)一番思考后，我們決定使用線(xiàn)程池來(lái)執行這 1000 次的任務(wù)，因為線(xiàn)程池可以復用線(xiàn)程資源，無(wú)需頻繁的新建和銷(xiāo)毀線(xiàn)程，也可以通過(guò)控制線(xiàn)程池中線(xiàn)程的數量來(lái)避免過(guò)多線(xiàn)程所導致的 **CPU** 資源過(guò)度爭搶和線(xiàn)程頻繁切換所造成的性能問(wèn)題，而且我們可以將 SimpleDateFormat 提升為全局變量，從而避免每次執行都要新建 SimpleDateFormat 的問(wèn)題，于是我們寫(xiě)下了這樣的代碼：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class App {
    // 時(shí)間格式化對象
    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創(chuàng  )建線(xiàn)程池執行任務(wù)
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
                TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int finalI = i;
            // 執行任務(wù)
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 得到時(shí)間對象
                    Date date = new Date(finalI * 1000);
                    // 執行時(shí)間格式化
                    formatAndPrint(date);
                }
            });
        }
        // 線(xiàn)程池執行完任務(wù)之后關(guān)閉
        threadPool.shutdown();
    }

    /**
     * 格式化并打印時(shí)間
     * @param date 時(shí)間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 執行格式化
        String result = simpleDateFormat.format(date);
        // 打印最終結果
        System.out.println("時(shí)間：" + result);
    }
}

以上程序的執行結果為：

當我們懷著(zhù)無(wú)比喜悅的心情去運行程序的時(shí)候，卻發(fā)現意外發(fā)生了，這樣寫(xiě)代碼竟然會(huì )出現線(xiàn)程安全的問(wèn)題。從上述結果可以看出，程序的打印結果竟然有重復內容的，正確的情況應該是沒(méi)有重復的時(shí)間才對。

PS：所謂的線(xiàn)程安全問(wèn)題是指：在多線(xiàn)程的執行中，程序的執行結果與預期結果不相符的情況。

a) 線(xiàn)程安全問(wèn)題分析

為了找到問(wèn)題所在，我們嘗試查看 SimpleDateFormat 中 format 方法的源碼來(lái)排查一下問(wèn)題，format 源碼如下：

private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo,
                                FieldDelegate delegate) {
    // 注意此行代碼
    calendar.setTime(date);

    boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();

    for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {
        int tag = compiledPattern[i] >>> 8;
        int count = compiledPattern[i++] & 0xff;
        if (count == 255) {
            count = compiledPattern[i++] << 16;
            count |= compiledPattern[i++];
        }

        switch (tag) {
            case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:
                toAppendTo.append((char)count);
                break;

            case TAG_QUOTE_CHARS:
                toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);
                i += count;
                break;

            default:
                subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);
                break;
        }
    }
    return toAppendTo;
}

從上述源碼可以看出，在執行 SimpleDateFormat.format 方法時(shí)，會(huì )使用 calendar.setTime 方法將輸入的時(shí)間進(jìn)行轉換，那么我們想象一下這樣的場(chǎng)景：

線(xiàn)程 1 執行了 calendar.setTime(date) 方法，將用戶(hù)輸入的時(shí)間轉換成了后面格式化時(shí)所需要的時(shí)間；
線(xiàn)程 1 暫停執行，線(xiàn)程 2 得到 CPU 時(shí)間片開(kāi)始執行；
線(xiàn)程 2 執行了 calendar.setTime(date) 方法，對時(shí)間進(jìn)行了修改；
線(xiàn)程 2 暫停執行，線(xiàn)程 1 得出 CPU 時(shí)間片繼續執行，因為線(xiàn)程 1 和線(xiàn)程 2 使用的是同一對象，而時(shí)間已經(jīng)被線(xiàn)程 2 修改了，所以此時(shí)當線(xiàn)程 1 繼續執行的時(shí)候就會(huì )出現線(xiàn)程安全的問(wèn)題了。

正常的情況下，程序的執行是這樣的：

非線(xiàn)程安全的執行流程是這樣的：

b) 解決線(xiàn)程安全問(wèn)題：加鎖

當出現線(xiàn)程安全問(wèn)題時(shí)，我們想到的第一解決方案就是加鎖，具體的實(shí)現代碼如下：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class App {
    // 時(shí)間格式化對象
    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創(chuàng  )建線(xiàn)程池執行任務(wù)
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
                TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int finalI = i;
            // 執行任務(wù)
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 得到時(shí)間對象
                    Date date = new Date(finalI * 1000);
                    // 執行時(shí)間格式化
                    formatAndPrint(date);
                }
            });
        }
        // 線(xiàn)程池執行完任務(wù)之后關(guān)閉
        threadPool.shutdown();
    }

    /**
     * 格式化并打印時(shí)間
     * @param date 時(shí)間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 執行格式化
        String result = null;
        // 加鎖
        synchronized (App.class) {
            result = simpleDateFormat.format(date);
        }
        // 打印最終結果
        System.out.println("時(shí)間：" + result);
    }
}

以上程序的執行結果為：

從上述結果可以看出，使用了 synchronized 加鎖之后程序就可以正常的執行了。

加鎖的缺點(diǎn)

加鎖的方式雖然可以解決線(xiàn)程安全的問(wèn)題，但同時(shí)也帶來(lái)了新的問(wèn)題，當程序加鎖之后，所有的線(xiàn)程必須排隊執行某些業(yè)務(wù)才行，這樣無(wú)形中就降低了程序的運行效率了。

有沒(méi)有既能解決線(xiàn)程安全問(wèn)題，又能提高程序的執行速度的解決方案呢？

答案是：有的，這個(gè)時(shí)候 ThreadLocal 就要上場(chǎng)了。

c) 解決線(xiàn)程安全問(wèn)題：ThreadLocal

1.ThreadLocal 介紹

ThreadLocal 從字面的意思來(lái)理解是線(xiàn)程本地變量的意思，也就是說(shuō)它是線(xiàn)程中的私有變量，每個(gè)線(xiàn)程只能使用自己的變量。

以上面線(xiàn)程池格式化時(shí)間為例，當線(xiàn)程池中有 10 個(gè)線(xiàn)程時(shí)，SimpleDateFormat 會(huì )存入 ThreadLocal 中，它也只會(huì )創(chuàng )建 10 個(gè)對象，即使要執行 1000 次時(shí)間格式化任務(wù)，依然只會(huì )新建 10 個(gè) SimpleDateFormat 對象，每個(gè)線(xiàn)程調用自己的 ThreadLocal 變量。

2.ThreadLocal 基礎使用

ThreadLocal 常用的核心方法有三個(gè)：

set 方法：用于設置線(xiàn)程獨立變量副本。沒(méi)有 set 操作的 ThreadLocal 容易引起臟數據。
get 方法：用于獲取線(xiàn)程獨立變量副本。沒(méi)有 get 操作的 ThreadLocal 對象沒(méi)有意義。
remove 方法：用于移除線(xiàn)程獨立變量副本。沒(méi)有 remove 操作容易引起內存泄漏。

ThreadLocal 所有方法如下圖所示：

官方說(shuō)明文檔：

ThreadLocal 基礎用法如下：

/**
 * @公眾號：Java中文社群
 */
public class ThreadLocalExample {
    // 創(chuàng  )建一個(gè) ThreadLocal 對象
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        // 線(xiàn)程執行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println(threadName + " 存入值：" + threadName);
                // 在 ThreadLocal 中設置值
                threadLocal.set(threadName);
                // 執行方法，打印線(xiàn)程中設置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線(xiàn)程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線(xiàn)程名稱(chēng)
     */
    private static void print(String threadName) {
        try {
            // 得到 ThreadLocal 中的值
            String result = threadLocal.get();
            // 打印結果
            System.out.println(threadName + " 取出值：" + result);
        } finally {
            // 移除 ThreadLocal 中的值（防止內存溢出）
            threadLocal.remove();
        }
    }
}

以上程序的執行結果為：

從上述結果可以看出，每個(gè)線(xiàn)程只會(huì )讀取到屬于自己的 ThreadLocal 值。

3.ThreadLocal 高級用法

① 初始化：initialValue

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal(){
        @Override
        protected String initialValue() {
            System.out.println("執行 initialValue() 方法");
            return "默認值";
        }
    };

    public static void main(String[] args) {
        // 線(xiàn)程執行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 執行方法，打印線(xiàn)程中數據（未設置值打?。?
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線(xiàn)程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線(xiàn)程名稱(chēng)
     */
    private static void print(String threadName) {
        // 得到 ThreadLocal 中的值
        String result = threadLocal.get();
        // 打印結果
        System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
    }
}

以上程序的執行結果為：

當使用了 #threadLocal.set 方法之后，initialValue 方法就不會(huì )被執行了，如下代碼所示：

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal() {
        @Override
        protected String initialValue() {
            System.out.println("執行 initialValue() 方法");
            return "默認值";
        }
    };

    public static void main(String[] args) {
        // 線(xiàn)程執行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println(threadName + " 存入值：" + threadName);
                // 在 ThreadLocal 中設置值
                threadLocal.set(threadName);
                // 執行方法，打印線(xiàn)程中設置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線(xiàn)程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線(xiàn)程名稱(chēng)
     */
    private static void print(String threadName) {
        try {
            // 得到 ThreadLocal 中的值
            String result = threadLocal.get();
            // 打印結果
            System.out.println(threadName + "取出值：" + result);
        } finally {
            // 移除 ThreadLocal 中的值（防止內存溢出）
            threadLocal.remove();
        }
    }
}

以上程序的執行結果為：

為什么 set 方法之后，初始化代碼就不執行了？
要理解這個(gè)問(wèn)題，需要從 ThreadLocal.get() 方法的源碼中得到答案，因為初始化方法 initialValue 在 ThreadLocal 創(chuàng )建時(shí)并不會(huì )立即執行，而是在調用了 get 方法只會(huì )才會(huì )執行，測試代碼如下：

import java.util.Date;

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal() {
        @Override
        protected String initialValue() {
            System.out.println("執行 initialValue() 方法 " + new Date());
            return "默認值";
        }
    };
    public static void main(String[] args) {
        // 線(xiàn)程執行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 得到當前線(xiàn)程名稱(chēng)
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                // 執行方法，打印線(xiàn)程中設置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線(xiàn)程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線(xiàn)程名稱(chēng)
     */
    private static void print(String threadName) {
        System.out.println("進(jìn)入 print() 方法 " + new Date());
        try {
            // 休眠 1s
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 得到 ThreadLocal 中的值
        String result = threadLocal.get();
        // 打印結果
        System.out.println(String.format("%s 取得值：%s %s",
                threadName, result, new Date()));
    }
}

以上程序的執行結果為：

從上述打印的時(shí)間可以看出：initialValue 方法并不是在 ThreadLocal 創(chuàng )建時(shí)執行的，而是在調用 Thread.get 方法時(shí)才執行的。

接下來(lái)來(lái)看 Threadlocal.get 源碼的實(shí)現：

public T get() {
    // 得到當前的線(xiàn)程
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    // 判斷 ThreadLocal 中是否有數據
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            // 有 set 值，直接返回數據
            return result;
        }
    }
    // 執行初始化方法【重點(diǎn)關(guān)注】
    return setInitialValue();
}
private T setInitialValue() {
    // 執行初始化方法【重點(diǎn)關(guān)注】
    T value = initialValue();
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
    return value;
}

從上述源碼可以看出，當 ThreadLocal 中有值時(shí)會(huì )直接返回值 e.value，只有 Threadlocal 中沒(méi)有任何值時(shí)才會(huì )執行初始化方法 initialValue。

注意事項—類(lèi)型必須保持一致
注意在使用 initialValue 時(shí)，返回值的類(lèi)型要和 ThreadLoca 定義的數據類(lèi)型保持一致，如下圖所示：

如果數據不一致就會(huì )造成 ClassCaseException 類(lèi)型轉換異常，如下圖所示：

② 初始化2：withInitial

import java.util.function.Supplier;

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal =
            ThreadLocal.withInitial(new Supplier<String>() {
                @Override
                public String get() {
                    System.out.println("執行 withInitial() 方法");
                    return "默認值";
                }
            });
    public static void main(String[] args) {
        // 線(xiàn)程執行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                // 執行方法，打印線(xiàn)程中設置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線(xiàn)程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線(xiàn)程名稱(chēng)
     */
    private static void print(String threadName) {
        // 得到 ThreadLocal 中的值
        String result = threadLocal.get();
        // 打印結果
        System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
    }
}

通過(guò)上述的代碼發(fā)現，withInitial 方法的使用好和 initialValue 好像沒(méi)啥區別，那為啥還要造出兩個(gè)類(lèi)似的方法呢？客官莫著(zhù)急，繼續往下看。

③ 更簡(jiǎn)潔的 withInitial 使用
withInitial 方法的優(yōu)勢在于可以更簡(jiǎn)單的實(shí)現變量初始化，如下代碼所示：

public class ThreadLocalByInitExample {
    // 定義 ThreadLocal
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> "默認值");
    public static void main(String[] args) {
        // 線(xiàn)程執行任務(wù)
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                // 執行方法，打印線(xiàn)程中設置的值
                print(threadName);
            }
        };
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 1
        new Thread(runnable, "MyThread-1").start();
        // 創(chuàng  )建并啟動(dòng)線(xiàn)程 2
        new Thread(runnable, "MyThread-2").start();
    }

    /**
     * 打印線(xiàn)程中的 ThreadLocal 值
     * @param threadName 線(xiàn)程名稱(chēng)
     */
    private static void print(String threadName) {
        // 得到 ThreadLocal 中的值
        String result = threadLocal.get();
        // 打印結果
        System.out.println(threadName + " 得到值：" + result);
    }
}

以上程序的執行結果為：

4.ThreadLocal 版時(shí)間格式化

了解了 ThreadLocal 的使用之后，我們回到本文的主題，接下來(lái)我們將使用 ThreadLocal 來(lái)實(shí)現 1000 個(gè)時(shí)間的格式化，具體實(shí)現代碼如下：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MyThreadLocalByDateFormat {
    // 創(chuàng  )建 ThreadLocal 并設置默認值
    private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatThreadLocal =
            ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("mm:ss"));

    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng  )建線(xiàn)程池執行任務(wù)
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60,
                TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000));
        // 執行任務(wù)
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            int finalI = i;
            // 執行任務(wù)
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 得到時(shí)間對象
                    Date date = new Date(finalI * 1000);
                    // 執行時(shí)間格式化
                    formatAndPrint(date);
                }
            });
        }
        // 線(xiàn)程池執行完任務(wù)之后關(guān)閉
        threadPool.shutdown();
        // 線(xiàn)程池執行完任務(wù)之后關(guān)閉
        threadPool.shutdown();
    }
    /**
     * 格式化并打印時(shí)間
     * @param date 時(shí)間對象
     */
    private static void formatAndPrint(Date date) {
        // 執行格式化
        String result = dateFormatThreadLocal.get().format(date);
        // 打印最終結果
        System.out.println("時(shí)間：" + result);
    }
}

以上程序的執行結果為：

從上述結果可以看出，使用 ThreadLocal 也可以解決線(xiàn)程并發(fā)問(wèn)題，并且避免了代碼加鎖排隊執行的問(wèn)題。

使用場(chǎng)景2：跨類(lèi)傳遞數據

除了上面的使用場(chǎng)景之外，我們還可以使用 **ThreadLocal** 來(lái)實(shí)現線(xiàn)程中跨類(lèi)、跨方法的數據傳遞。比如登錄用戶(hù)的 User 對象信息，我們需要在不同的子系統中多次使用，如果使用傳統的方式，我們需要使用方法傳參和返回值的方式來(lái)傳遞 User 對象，然而這樣就無(wú)形中造成了類(lèi)和類(lèi)之間，甚至是系統和系統之間的相互耦合了，所以此時(shí)我們可以使用 ThreadLocal 來(lái)實(shí)現 User 對象的傳遞。

確定了方案之后，接下來(lái)我們來(lái)實(shí)現具體的業(yè)務(wù)代碼。我們可以先在主線(xiàn)程中構造并初始化一個(gè) User 對象，并將此 User 對象存儲在 ThreadLocal 中，存儲完成之后，我們就可以在同一個(gè)線(xiàn)程的其他類(lèi)中，如倉儲類(lèi)或訂單類(lèi)中直接獲取并使用 User 對象了，具體實(shí)現代碼如下。

主線(xiàn)程中的業(yè)務(wù)代碼：

public class ThreadLocalByUser {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化用戶(hù)信息
        User user = new User("Java");
        // 將 User 對象存儲在 ThreadLocal 中
        UserStorage.setUser(user);
        // 調用訂單系統
        OrderSystem orderSystem = new OrderSystem();
        // 添加訂單（方法內獲取用戶(hù)信息）
        orderSystem.add();
        // 調用倉儲系統
        RepertorySystem repertory = new RepertorySystem();
        // 減庫存（方法內獲取用戶(hù)信息）
        repertory.decrement();
    }
}

User 實(shí)體類(lèi)：

/**
 * 用戶(hù)實(shí)體類(lèi)
 */
class User {
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

ThreadLocal 操作類(lèi)：

/**
 * 用戶(hù)信息存儲類(lèi)
 */
class UserStorage {
    // 用戶(hù)信息
    public static ThreadLocal<User> USER = new ThreadLocal();

    /**
     * 存儲用戶(hù)信息
     * @param user 用戶(hù)數據
     */
    public static void setUser(User user) {
        USER.set(user);
    }
}

訂單類(lèi)：

/**
 * 訂單類(lèi)
 */
class OrderSystem {
    /**
     * 訂單添加方法
     */
    public void add() {
        // 得到用戶(hù)信息
        User user = UserStorage.USER.get();
        // 業(yè)務(wù)處理代碼（忽略）...
        System.out.println(String.format("訂單系統收到用戶(hù)：%s 的請求。",
                user.getName()));
    }
}

倉儲類(lèi)：

/**
 * 倉儲類(lèi)
 */
class RepertorySystem {
    /**
     * 減庫存方法
     */
    public void decrement() {
        // 得到用戶(hù)信息
        User user = UserStorage.USER.get();
        // 業(yè)務(wù)處理代碼（忽略）...
        System.out.println(String.format("倉儲系統收到用戶(hù)：%s 的請求。",
                user.getName()));
    }
}

以上程序的最終執行結果：

從上述結果可以看出，當我們在主線(xiàn)程中先初始化了 User 對象之后，訂單類(lèi)和倉儲類(lèi)無(wú)需進(jìn)行任何的參數傳遞也可以正常獲得 User 對象了，從而實(shí)現了一個(gè)線(xiàn)程中，跨類(lèi)和跨方法的數據傳遞。

總結

使用 ThreadLocal 可以創(chuàng )建線(xiàn)程私有變量，所以不會(huì )導致線(xiàn)程安全問(wèn)題，同時(shí)使用 ThreadLocal 還可以避免因為引入鎖而造成線(xiàn)程排隊執行所帶來(lái)的性能消耗；再者使用 ThreadLocal 還可以實(shí)現一個(gè)線(xiàn)程內跨類(lèi)、跨方法的數據傳遞。

以上就是Java ThreadLocal的使用場(chǎng)景總結的詳細內容，更多關(guān)于Java ThreadLocal的使用場(chǎng)景的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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