Java多線程同步問題的探究（五）

五、你有我有全都有—— ThreadLocal如何解決並發安全性？

前面我們介紹了Java當中多個線程搶佔一個共用資源的問題。但不論是同步還是重入鎖，都不能實實在在的解決資源緊缺的情況，這些 方案只是靠制定規則來約束線程的行為，讓它們不再拚命的爭搶，而不是真正從實質上解決他們對資源的需求。

在JDK 1.2當中，引入了java.lang.ThreadLocal。它為我們提供了一種全新的思路來解決線程並發的問題。但是他的名字難免讓我們望 文生義：本地線程？

什麼是本地線程？

本地線程開玩笑的說：不要迷戀哥，哥只是個傳說。

其實ThreadLocal並非Thread at Local，而是LocalVariable in a Thread。

根據WikiPedia上的介紹，ThreadLocal其實是源於一項多線程技術，叫做Thread Local Storage，即執行緒區域儲存技術。不僅僅是Java ，在C++、C#、.NET、Python、Ruby、Perl等開發平台上，該技術都已經得以實現。

當使用ThreadLocal維護變數時，它會為每個使用該變數的線程提供獨立的變數副本。也就是說，他從根本上解決的是資源數量的問題 ，從而使得每個線程持有相對獨立的資源。這樣，當多個線程進行工作的時候，它們不需要糾結於同步的問題，於是效能便大大提升。但 資源的擴張帶來的是更多的空間消耗，ThreadLocal就是這樣一種利用空間來換取時間的解決方案。

說了這麼多，來看看如何正確使用ThreadLocal。

通過研究JDK文檔，我們知道，ThreadLocal中有幾個重要的方法：get()、set()、remove()、initailValue()，對應的含義分別是：

返回此線程局部變數的當前線程副本中的值、將此線程局部變數的當前線程副本中的值設定為指定值、移除此線程局部變數當前線程的 值、返回此線程局部變數的當前線程的“初始值”。

還記得我們在第三篇的上半節引出的那個例子嗎？幾個線程修改同一個Student對象中的age屬性。為了保證這幾個線程能夠工作正常， 我們需要對Student的對象進行同步。

下面我們對這個程式進行一點小小的改造，我們通過繼承Thread來實現多線程：

/**
　 *
　 *　@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 ());
　　　　 }
}