Scoped Values现在作为预览功能出现在JDK 21中。与虚拟线程和结构化并发一起，Scoped Values增加了 Java 和Project Loom的增强列表。
可以从任何地方访问作用域值，前提是已创建动态作用域并将所需值绑定到作用域中。想象一个方法调用链，其中包含一个需要使用数据的遥远方法。数据需要沿着调用链向下传递，并注意在到达被调用方之前它可能会被任何方法更改。
Scoped值的行为类似于调用序列中每个方法的附加参数，但没有任何方法实际声明此参数。只有有权访问ScopedValue对象的方法才能检索其值，该值表示正在传递的数据。如 JEP 446 中所述，作用域值（预览）作用域值提高安全性、不变性、封装以及线程内和线程间的高效访问，在多线程环境中使用事务、安全主体和其他形式的共享上下文的应用程序将能够从中受益。但是，它们并不是要取代Java 1.2 中引入的ThreadLocal变量。
两者之间的区别在于可变性和在某些情况下安全性的选择。虽然线程本地允许设置和更改值，但Scoped 值通过控制共享数据采取不同的方法，使其在范围的生命周期内不可变和绑定。
ThreadLocal变量是一个全局变量，通常声明为具有访问器方法的静态字段。这使得变量可变，因为 setter 可以更改值。对于每个新线程，您都可以获得生成线程中已经存在的值，但它可以在新线程中更改，而不会影响生成它的线程中的值。
但是，它也带来了一些挑战，例如ThreadLocal变量是全局可变的。在某些情况下，这可能会导致跟踪和调试挑战，因为线程本地可以在距离创建它的地方很远的地方进行修改（有时称为“远距离幽灵般的行动”，参考爱因斯坦关于量子力学的评论） . 另一个更小的问题是，当它们为每个线程维护副本时，它们会导致更大的内存占用。
另一方面，Scoped Values 引入了一种不同的方式来在应用程序的组件之间共享信息，方法是限制数据的共享方式，确保它是不可变的并且具有清晰和定义明确的生命周期。使用ScopedValue类上的工厂方法newInstance()创建作用域值，并在Runnable、Callable或Supplier调用的上下文中将值赋予作用域值。下面的类说明了一个带有 Runnable 的例子:
在上面的类中，第一行创建了一个名为USER_ID 的作用域值，方法processWithUser(String sessionUserId)通过runWhere()方法调用具有作用域的processRequest()方法，从而执行 run 方法来处理请求。该值在此方法内以及在该方法内调用的任何其他地方有效。作用域值的生命周期是有界的，消除了内存或信息泄漏的风险。
ScopedValue中没有set()方法。这确保该值对于线程是不可变的和只读的。但是，它也允许调用者在被调用者完成处理后需要结果的情况。例如，在callWhere()方法中，返回值操作会将值绑定到当前Thread。在上面的 runWhere 示例方法中，调用了processRequest()方法，但没有返回值。在下面的示例中，从squared()方法返回的值将返回并存储在multiplied变量中。callWhere()使用Callabale<V>，而runWhere()方法需要一个Runnable接口。
Scoped值绑定到当前线程上的值。但是，可以重新绑定以执行新方法。在作用域执行期间不允许重新绑定，但是，一旦作用域执行完成，就可以进行重新绑定。这与 ThreadLocal 不同，在 ThreadLocal 中，绑定可以在执行期间的任何时间通过使用 setter 方法完成。
此外，要从线程中读取作用域值，只需调用get()方法即可。但是，对未绑定范围的值调用get()会抛出NoSuchElementException。如果不确定，请使用ScopedValue.isBound()检查范围值是否绑定。还有两种方法，orElse()和orElseThrow()，分别提供默认值或异常。
线程局部变量和Scoped 值之间的一个重要区别是后者不绑定到特定线程。它们仅为动态范围设置 - 例如发出的方法调用，这意味着单个范围内的值不能在同一线程中具有不同的值。
换句话说，它对数据的“单向传输”很有用。ThreadLocal具有无限制的生命周期，并且在整个生命周期内不控制数据的更改。此外，这是一个昂贵的操作，将值复制到每个子线程。使用作用域值，它被设置一次，然后可以在多个线程上共享，如下例所示，其中 Task 的三个分支共享相同的变量号。
虽然以这种方式在线程之间共享值是有益的，但Scoped 值的缓存大小限制为 16 个条目。要更改默认大小，可以在调用 Java 程序时使用以下参数。
Scoped Values的引入旨在解决与ThreadLocal变量相关的限制，尤其是在虚拟线程的上下文中。尽管并非绝对有必要放弃ThreadLocal，但Scoped Values通过提供一种更高效、更安全的方式在应用程序的组件之间共享敏感信息，显着增强了 Java 编程模型。开发人员可以在JEP-446文档中了解有关Scoped Values的更多详细信息。
我们可能期望随着时间的推移，大量线程局部变量的当前用例将被作用域值取代——但请注意，不幸的是，Java 21 仅将作用域值作为预览功能引入——我们将不得不等待更长的时间才能功能作为最终版本到达。
