ThreadLocal 上的操作是否必须同步？答案

【问题标题】：Do operations on ThreadLocal have to be synchronized?ThreadLocal 上的操作是否必须同步？
【发布时间】：2017-05-10 11:15:16
【问题描述】：

这是我偶然发现的代码：

class TransactionContextHolder {

private static final ThreadLocal<TransactionContext> currentTransactionContext = new NamedInheritableThreadLocal<TransactionContext>(
    "Test Transaction Context");


static TransactionContext getCurrentTransactionContext() {
    return currentTransactionContext.get();
}

static void setCurrentTransactionContext(TransactionContext transactionContext) {
    currentTransactionContext.set(transactionContext);
}

static TransactionContext removeCurrentTransactionContext() {
    synchronized (currentTransactionContext) {
        TransactionContext transactionContext = currentTransactionContext.get();
        currentTransactionContext.remove();
        return transactionContext;
    }
}

}

currentTransactionContext 字段是 ThreadLocal 类型，它是类中唯一的字段。

在我看来，这里不需要同步，因为存储在 ThreadLocal 中的值与特定线程相关联，因此它不是共享状态。此外，我认为它会影响性能，因为 currentTransactionContext 本身是共享的，并且只允许一个线程进入块，而许多线程可以并行执行而不影响正确性。

这里需要同步吗？

【问题讨论】：

只要确保currentTransactionContext.initialValue（甚至是getter）没有共享状态，然后你就可以删除同步了。

标签： java multithreading performance synchronized thread-local

【解决方案1】：

一般来说，仅给定程序的一小部分 sn-p，就很难保证线程安全，因为线程安全是整个程序的属性，synchronized 可以协调多个程序的行为程序的不同部分。

例如：也许其他地方有一些其他代码使用疯狂的不安全反射来尝试检查和/或改变 ThreadLocal 的内部结构，因此如果您在没有锁定的情况下改变 ThreadLocal 就会中断？

不过，实际上，您是对的：没有任何理由在 ThreadLocal 实例上进行同步，除非可能在其 initialValue 方法内。 ThreadLocal 本身就是一种线程安全机制，它对线程安全的管理比你通过添加synchronized 得到的更好。

（向Margaret Bloom 致敬以指出initialValue 的情况。）

【讨论】：

没错。我能想到的唯一竞争条件来源是ThreadLocal 的方法initialValue。这在所有线程之间共享，并且如链接文档中的示例所示，它必须使用一些保护。这个方法被get 调用，因为他们总是在它之后执行remove（不知道为什么）
@MargaretBloom：回复：“他们总是在它之后执行 remove（不知道为什么）”：好吧，OP 发布的是 removeCurrentTransactionContext 方法，所以我认为它使感觉它总是删除当前的事务上下文。
对，我忽略了方法名称 :) remove 有道理，get 是可疑的。如果还没有上下文，该方法可能会创建一个新的，然后将其删除。但正如你所说：这只是一个小小的 sn-p。
@MargaretBloom：在这种特殊情况下，initValue 没有被覆盖，所以它设置为 null，但总的来说你是对的，我应该考虑 initialValue。
@ruakh：关于其他地方的类的变异状态，一个地方的同步块并不能保护你。您必须在也会改变状态的地方使用同步。例如，如果有人调用了setCurrentTransactionContext 方法并且它在currentTransactionContext.remove() 之后立即执行，那么它会使remove 方法返回过时的上下文值。但是在这种情况下，它是 ThreadLocal，setCurrentTransactionContext 和 removeCurrentTransactionContext 方法必须由同一线程在同一时间调用，这是不可能的。