有没有办法遍历或复制 Java ThreadLocal 的所有值？答案

【问题标题】：Is there no way to iterate over or copy all the values of a Java ThreadLocal?有没有办法遍历或复制 Java ThreadLocal 的所有值？
【发布时间】：2010-05-08 20:06:55
【问题描述】：

上下文：

static ThreadLocal<MyType> threadLocalMyType = ...

我想说的是：

for (ThreadLocalEntry e: threadLocalMyType.getMapLikeThing() {
    // Thread t = e.getKey(); 
    // I don't need the thread value right now, but it might be useful for 
    // something else. 

    MyType theMyType = e.getValue();
    // [...do something with theMyType...]
}

【问题讨论】：

也许一个更有趣的问题是你为什么要这样做？
好吧，不管好坏，这个想法是有一种方法可以收集多个线程中的更改列表，然后每隔一段时间执行所有更改。它看起来像是一种避免真正需要的同步的自然方法，因为更改仅针对特定线程进行排序。
查看my answer 相关问题；如果您需要访问ThreadLocal 中的所有值，则根本不需要ThreadLocal。通常，您需要ConcurrentHashMap<Thread, MyType>。
@dimo414 是的，这就是我在其他地方评论时所采用的。与 ThreadLocal 解决方案在保留行为方面的工作方式相比，为了获得更好的“保真度”，我想可以改用 WeakHashMap 的同步变体。
当然，或者Cache。

标签： java multithreading thread-local

【解决方案1】：

一种方法是手动处理：

使用ThreadLocal 的包装器（扩展它）
无论何时设置一个值，都保留一个 (static) Map 的线程和值

或者，通过一些反思（getDeclaredMethod() 和 setAccessible(true)），您可以：

致电Thread.getThreads()
调用yourThreadLocal.getMap(thread)（针对上述每个线程）
致电map.getEntry(yourThreadLocal)

第一个更好。

【讨论】：

我想，简而言之，这个问题的答案是“否”，而对我来说，解决方案就是“静态 ConcurrentHashMap”......尽管这放弃了优化的 ThreadLocal。
感谢 doublep 和 Bozho 的讨论；如果我有代表...我会接受 Bozho 的答案，因为它概述了两种解决方案，尽管由于我没有必须使用 ThreadLocal，我将改用 ConcurrentHashMap。
@Jonas：如果您将ThreadLocal 主要用于获取而不是设置，那么您可以同时使用它。据我了解，这就是 Bozho 的建议：当设置一个值时，也要在其他地图中复制它。然后线程可以从ThreadLocal（有效地）get，而其他线程可以从同步的（因此效率较低的）辅助存储中读取。尽管如果该值指向某个对象，请考虑对其的访问是否需要额外的同步。
是的，它只是为了获取，所以它确实会更有效率。是的，我认为我无法避免同步；因为在“间隔激活点”（如何称呼它：） MyType 将发生突变（列表被清空或替换为空列表）。我认为同步的代价会相当低，因为争用只会发生在这些点上。而且我不应该像这样过度设计:)

【解决方案2】：

不，因为在内部它的实现方式不同：每个线程都有一个类似于地图的本地对象。如果ThreadLocal 允许，您想要做的是固有的线程不安全。每个线程在访问自己的本地时显然不使用任何类型的同步：没有其他线程可以做到这一点，因此不需要同步。因此，从任何其他线程（如果可能的话）访问本地映射将是线程不安全的。

正如 Bozho 建议的那样，您可以通过子类化 ThreadLocal 并在其他地方复制值来做到这一点。不要忘记正确同步对“其他地方”的访问。

【讨论】：

我意识到这个类是为了单一目的，线程本地对象；所以不能真的责怪 ThreadLocal 设计师/s 没有包括一种机制来做我想做的事情（我很确定它可以在线程安全的情况下完成，但可能会降低优化，并且它与名称“本地”，正如我解释你上面所说的那样）。恐怕在问这个问题之前我还没有完全理解。
是的，正如我所见，ThreadLocal 可以实现此功能，但是它必须同步对内部地图的访问，从而为常见情况增加了不必要的开销。

【解决方案3】：

我遇到了同样的问题，在看到这里的答案后，我决定使用混合方法：

public class PersistentThreadLocal<T> extends ThreadLocal<T> {

    final Map<Thread, T> allValues;
    final Supplier<? extends T> valueGetter;

    public PersistentThreadLocal(Supplier<? extends T> initialValue) {
        this(0, initialValue);
    }

    public PersistentThreadLocal(int numThreads, Supplier<? extends T> initialValue) {
        allValues = Collections.synchronizedMap(
            numThreads > 0 ? new WeakHashMap<>(numThreads) : new WeakHashMap<>()
        );
        valueGetter = initialValue;
    }

    @Override
    protected T initialValue() {
        T value = valueGetter != null ? valueGetter.get() : super.initialValue();
        allValues.put(Thread.currentThread(), value);
        return value;
    }

    @Override
    public void set(T value) {
        super.set(value);
        allValues.put(Thread.currentThread(), value);
    }

    @Override
    public void remove() {
        super.remove();
        allValues.remove(Thread.currentThread());
    }

    public Collection<T> getAll() {
        return allValues.values();
    }

    public void clear() {
        allValues.clear();
    }
}

编辑：如果您打算将其与 ThreadPoolExecutor 一起使用，请将 WeakHashMap 更改为常规 HashMap，否则会发生奇怪的事情！

【讨论】：