为什么 ThreadLocal 变量需要静态？答案

【问题标题】：Why ThreadLocal variable need to static?为什么 ThreadLocal 变量需要静态？
【发布时间】：2016-03-03 06:43:51
【问题描述】：

我已经阅读了很多关于为什么ThreadLocal 变量需要是静态的文章（虽然不是必需的），但我不明白为什么它应该是静态的。

我已经阅读了 here 和许多其他链接，但没明白。

我做过类似的事情

public class ThreadLocalDemo{

    public static void main(String[]args)throws Exception{
        SharedRersource r1= new SharedRersource();
        Thread t1= new Thread(r1);
        Thread t2= new Thread(r1);
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println("Main thread Exiting...");
        }

    }

class SharedRersource implements Runnable{


        private ThreadLocal<Integer> threadId = new ThreadLocal(){
            protected Integer initialValue(){
                return (int)(Math.random()*100);
                }
        };
        public void run(){

            try{
                Thread.sleep(2000);
            }
            catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(threadId.get());

            }
        };

这里的线程 t1 和 t2 拥有 threadId 的私有副本，而不是为什么它应该是静态的

请给我一个更好的理解。谢谢

【问题讨论】：

您链接到的问题的答案很好地解释了它。你不明白什么？您是否了解如果您有 10 个对象，每个对象都有一个 ThreadLocal 实例字段，那么您有 10 个不同的地方可以将某些状态与当前线程相关联？你通常不希望那样。您通常想要的是“当前正在使用此线程的用户是 John”，或“与当前线程关联的事务是那个”。
技术上不一定是这样，但你能说出你不希望它是静态的一件事吗？
@Voo ：问题是我只是看到 SpringSecurity ContextHolder 类，其中 Authentication 对象保存在 ThreadLocal 变量中。所以要了解我需要了解 ThreadLocal 状态
@JBNizet：为什么当每个线程本地副本都是每个线程私有时，我需要 10 个不同的对象
每当我遇到“我为什么需要这个？”问题（例如，每当我想到一个问题时），我发现最好的方法是将知识藏在脑海中，不要想太多。然后，当实际工作中出现这个话题时，我可以将这个想法应用到那个具体的例子中。我查看“最佳实践”的答案，然后提出替代方案——我经常最终意识到为什么最佳实践在那个特定情况下也是最好的。重复几次，然后你就知道为什么这是个好主意了。

标签： java multithreading

【解决方案1】：

这个问题的答案在于 ThreadLocal 实现。

将 ThreadLocal 视为一个容器

ThreadLocal 是一个在内部维护ThreadLocalMap 的容器，这个ThreadLocalMap 是threadlocal 需要静态的关键（虽然不是必需的，但建议保持静态）。

因为我们想要 single container per class，not container per instance。如果我们每个实例都有容器，我们将拥有与实例一样多的容器，这会造成内存泄漏。

这里有更多细节

【讨论】：

【解决方案2】：

通过您的实现，您有（逻辑上）4 个不同的实例 threadID：

r1.threadID{t1} - 实例保存在资源 r1 中并由线程 t1 观察。如果被中断会被线程t1打印出来。
r2.threadID{t2} - 实例保存在资源 r2 中并由线程 t2 观察。如果被中断会被线程t2打印出来。
r1.threadID{t2} - 实例保存在资源 r1 中并由线程 t2 观察以防万一，例如，如果它（直接）调用 r1.run()。
r2.threadID{t2} - 实例保存在资源 r2 中并由线程 t1 观察以防万一，例如，如果它（直接）调用 r2.run()。

您不太可能需要 3-rd 和 4-th 实例，因此您可以：

使变量静态。

在这种情况下，您将有两个实例：threadID{t1}，由线程t1 观察，以及threadID{t2}，由线程t2 观察。

使变量非ThreadLocal。

在这种情况下，您将有两个实例：r1.threadID，通过r1 观察（通过线程t1）和r2.threadID，通过r2 观察（通过线程t2）。

【讨论】：

javaworld.com/article/2073352/core-java/simply-singleton.html，这就是你要向我解释的吗？
不，我只是试图通过将 ThreadLocal 变量声明为 非静态 来解释 你有什么。在我的回答中描述的任何情况下，您都有多个threadID 实例，因此它不是单例模式。
在你的回答中 r2 是什么？
@Mukeshkumarsaini：糟糕，我错误地阅读了您问题中的代码，因为线程使用了不同的资源。我将重写答案（或者，可能会将其删除为不正确）。
所以，您的代码正确。但是有两个相同线程，从相同的可运行创建的原因是什么？ “相同”是指线程无法在外部被其他线程（执行上下文）区分开来。 ThreadLocal 变量只允许从线程本身的上下文中区分线程。

【解决方案3】：

ThreadLocal 变量必须是静态的没有固有原因。只不过，ThreadLocal解决的问题，是一个通常只会出现在基于static-y设计思想的程序中的问题。

IMO，您最有可能在最初是单线程的代码中找到 ThreadLocal，直到有人“升级”它以使用多线程。当大量代码最初引用某个 static 变量时，本地线程会派上用场，而现在您需要运行同一代码体的每个线程都有自己的副本。

IMO，ThreadLocal 是一种代码异味——不良设计的标志。一个设计良好的多线程程序应该不需要它。

【讨论】：

【解决方案4】：

ThreadLocal 不必是 static。就像任何其他变量一样，这取决于您的意图：

public class FooClass {
  static Integer staticVar                          // 1 per process
  Integer var;                                      // 1 per instance

  static ThreadLocal<Integer> staticThreadLocalVar; // 1 per thread
  ThreadLocal<Integer> threadLocalVar;              // 1 per thread per instance
}

您给出的报价正是指上面列出的第三种情况。

ThreadLocal 实例通常是类中的私有 static 字段希望将状态与线程
相关联

但是，在某些情况下，将状态与 每个实例的线程 相关联可能是完全合理的，在这种情况下，您可能希望使用 non-static ThreadLocal 来代替（第四种情况）。

【讨论】：