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python多线程之ThreadLocal 笔记

news 来源：原创 2025/5/18 20:09:10

什么是ThreadLocal

ThreadLocal（线程本地存储）是多线程编程中实现线程隔离数据的机制，通过为每个线程创建独立的数据副本来避免资源竞争。Python 的 threading 模块通过 local 类实现这一特性：

每个线程访问 ThreadLocal 对象时，实际访问的是与该线程 ID 绑定的独立存储空间
底层通过字典结构维护 {线程ID: 私有数据}
无需加锁即可实现线程安全的数据访问

使用示例

from threading import Thread,local
import time

local = local()
class MyThread(Thread):
    def __init__(self,name,):
        super().__init__()
        self.name = name
    def run(self):
        print("{} is running".format(self.name))
        # 获取当前线程的变量
        print(f"{self.name} 获取当前线程的变量{local.__dict__}")
        # 设置当前线程的变量
        local.name = "{}".format(self.name)
        print(f"{self.name} 设置当前线程后的变量{local.__dict__}")
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':

    # 创建一个变量
    local.name = "main"
    local.age = 18
    # 创建线程
    for i in range(3):
        t = MyThread(i)
        t.start()

    print(f"main is {local.__dict__}")

输出：

0 is running
0 获取当前线程的变量{}
0 设置当前线程后的变量{'name': '0'}
1 is running
1 获取当前线程的变量{}
1 设置当前线程后的变量{'name': '1'}
2 is running
main is {'name': 'main', 'age': 18}
2 获取当前线程的变量{}
2 设置当前线程后的变量{'name': '2'}

进程已结束，退出代码为 0

总结：

根据示例可以看到，每个线程的 Local 都是线程私有的，互不影响。

与Java中的ThreadLocal 对比

相同点：都是保证每个线程之间的数据是线程私有的，相互隔离。
不同点：主要是体现在实现的细节上。如下面表格所示：

特性	Python	Java
实现机制	基于线程ID的字典映射	Thread对象维护内部Map
垃圾回收	自动清理线程退出后的数据	需手动调用remove()
协程支持	需使用contextvars	Java 19之前无原生支持，Java 19之后支持虚拟线程（协程的一种实现）
继承性	子线程不继承父线程数据	InheritableThreadLocal
泛型支持	动态类型	强类型泛型