學習Java中常用的開源框架，Mybatis、Hibernate中設計到執行緒通過資料庫連線物件Connection，對其資料進行操作，都會使用ThreadLocal類來保證Java多執行緒程式訪問和資料庫資料的一致性問題。就想深入瞭解一下ThreadLocal類是怎樣確保執行緒安全的！詳解如下：

一、對其ThreadLocal類的大致瞭解

       ThreadLocal ，也叫執行緒本地變數，可能很多朋友都知道ThreadLocal為變數在每個執行緒中都建立了所使用的的變數副本。使用起來都是線上程的本地工作記憶體中操作，並且提供了set和get方法來訪問拷貝過來的變數副本。底層也是封裝了ThreadLocalMap集合類來綁定當前執行緒和變數副本的關係，各個執行緒獨立並且訪問安全！

1. publicclass DBUtil {  
2.     //建立一個儲存資料庫連線物件的ThreadLocal執行緒本地變數
3.     privatestatic ThreadLocal<Connection> tl = new ThreadLocal<Connection>();  
4.     static{  
5.         try {  
6.             //註冊驅動
7.             DriverManager.registerDriver(new oracle.jdbc.OracleDriver());  
8.         } catch (SQLException e) {  
9.             e.printStackTrace();  
10.         }  
11.     }  
12.     /* 
13.      * 獲取資料庫的連線物件 
14.      */
15.     publicstatic Connection getConnected(){  
16.         Connection conn = null;  
17.         conn = tl.get();        //第一步：從ThreadLocal物件當中去獲取
18.         if(conn == null){       //若沒有獲取到，原始方法獲取
19.             try {  
20.                 conn = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@192.168.122.1:1521/xe"
    ,"store","store_password");  
21.                 //獲取連線物件以後，都設定為預設手動提交
22.                 conn.setAutoCommit(false);    
23.                 //第二部：將連線物件放入對應的ThreadLocal泛型物件tl當中(進而繫結到使用它的執行緒物件上)
24.                 tl.set(conn);  
25.             } catch (SQLException e) {  
26.                 e.printStackTrace();  
27.             }  
28.         }  
29.         return conn;  
30.     }  
31.     /* 
32.      * 關閉資料庫的連線，並刪除對應的ThreadLocal中的物件 
33.      */
34.     publicstaticvoid closeConnection(){  
35.         Connection conn = null;  
36.         conn = tl.get();        //第三步：使用完畢，再次獲取物件
37.         if(conn != null){  
38.             tl.remove();        //第四步：執行緒操作資料庫完畢，移除
39.             try {  
40.                 conn.close();  
41.             } catch (SQLException e) {  
42.                 e.printStackTrace();  
43.             }  
44.         }  
45.     }  
46. }  

        上述例子中使用ThreadLocal類來繫結對應執行緒和Connection之間的關係，確保訪問資料庫資料的安全性問題；大家想象一下，如果沒有使用ThreadLocal類來繫結，那麼多個執行緒同時進入getConnected()方法，有可能獲取的是同一個Connection物件，導致執行緒不安全問題！

二、深入理解ThreadLoca類

    （1）set操作，為執行緒繫結變數：    

1. publicvoid set(T value) {  
2.    Thread t = Thread.currentThread();//1.首先獲取當前執行緒物件
3.        ThreadLocalMap map = getMap(t);//2.獲取該執行緒物件的ThreadLocalMap
4.        if (map != null)  
5.            map.set(this, value);//如果map不為空，執行set操作，以當前threadLocal物件為key，實際儲存物件為value進行set操作
6.        else
7.            createMap(t, value);//如果map為空，則為該執行緒建立ThreadLocalMap
8.    }  

可以很清楚的看到，ThreadLocal只不過是個入口，真正的變數副本繫結到當前執行緒上的。

1. //Thread中的成員變數
2.     ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;     //每個Thread執行緒中都封裝了一個ThreadLocalMap物件
3.     //ThreadLocal類中獲取Thread類中的ThreadLocalMap物件
4.     ThreadLocalMap getMap(Thread t) {  
5.     return t.threadLocals;  
6.     }  
7.     //ThreadLocal類中建立Thread類中的ThreadLocalMap成員物件
8.     void createMap(Thread t, T firstValue) {  
9.         t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);  
10.     }  

現在，我們可以看出ThreadLocal的設計思想了：

(1) ThreadLocal僅僅是個變數訪問的入口；

(2) 每一個Thread物件都有一個ThreadLocalMap物件，這個ThreadLocalMap持有物件的引用；

(3) ThreadLocalMap以當前的threadLocal物件為key，以真正的儲存物件為value。get()方法時通過threadLocal例項就可以找到繫結在當前執行緒上的副本物件。

看上去有點繞。我們完全可以設計成Map<Thread,Value>這種形式，一個執行緒對應一個儲存物件。

ThreadLocal這樣設計有兩個目的：

        第一：可以保證當前執行緒結束時，相關物件可以立即被回收；第二：ThreadLocalMap元素會大大減少，因為Map過大容易造成雜湊衝突而導致效能降低。

（2）看get()方法

1. public T get() {  
2.     Thread t = Thread.currentThread();//1.首先獲取當前執行緒
3.         ThreadLocalMap map = getMap(t);//2.獲取執行緒的map物件
4.         if (map != null) {//3.如果map不為空，以threadlocal例項為key獲取到對應Entry，然後從Entry中取出物件即可。
5.             ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);  
6.             if (e != null)  
7.                 return (T)e.value;  
8.         }  
9.         return setInitialValue();//如果map為空，也就是第一次沒有呼叫set直接get（或者呼叫過set，又呼叫了remove）時，為其設定初始值
10.     }  

1. void createMap(Thread t, T firstValue) {    //this指的是ThreadLocal物件
2.     t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);  
3. }  
4. private T setInitialValue() {  
5.     T value = initialValue();  
6.     Thread t = Thread.currentThread();  
7.     ThreadLocalMap map = getMap(t);  
8.     if (map != null)  
9.          map.set(this, value);  
10.     else
11.         createMap(t, value);  
12.         return value;  
13. }  

三、應用場景：

        ThreadLocal物件通常用於房子對可變的單例項變數或全域性變數進行共享。例如：由於JDBC的連線物件不是執行緒安全的，因此，當多個執行緒應用程式在沒有協同的情況下，使用全域性變數時，就是執行緒不安全的。通過將JDBC的連線物件儲存到ThreadLocal中，每個執行緒都會擁有自己的連線物件副本。

        ThreadLocal在Spring的事物管理，包括Hibernate管理等都有出現，在web開發中，有事會用來管理使用者回話HttpSession，web互動這種典型的一請求一執行緒的場景似乎比較適合使用ThreadLocal，但是需要注意的是，由於此時session與執行緒關聯，而Tomcat這些web伺服器多采用執行緒池機制，也就是說執行緒是可以複用的，所以在每次進入的時候都需要重新進行set操作，或者使用完畢以後及時remove掉！

1. publicvoid remove() {  
2.         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());        //先獲取ThreadLocalMap物件例項
3.         if (m != null)        //直接通過threadLocal例項刪除value值
4.             m.remove(this);  
5.     }