threadLocal详解
1. threadLocal概念
ThreadLocal是线程本地变量的意思,可以做到线程间数据隔离，各个线程之间的变量互不干扰，在高并发场景下，可以实现无状态的调用，特别适用于各个线程依赖不同的变量值完成操作的场景。
2. 源码分析
- 初始化threadLocal
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
ThreadLocal<？> localName = new ThreadLocal();
- ThreadLocal set方法:
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread(); //获取当前线程
ThreadLocalMap map = getMap(t); //根据线程名称获取到threadLocalMap, thread里面有一个名为threadLocals的threadLocalMap类型变量，【return t.threadLocals】
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value); //若是当前线程没有threadLocalMap则创建一个localMap 【t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);】
}
- ThreadLocal get方法：
Thread t = Thread.currentThread(); //获取当前线程
ThreadLocalMap map = getMap(t); //根据线程名称获取到threadLocalMap, thread里面有一个threadLocals变量，【return t.threadLocals】
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); //当线程中有map获取entry对象，当里面有值得时候就获取值
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue(); // 如果没有设置值就获取值的话就给个空，并创建一个threadLocalMap
//获取getEntry
private Entry getEntry(ThreadLocal key) {
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
if (e != null && e.get() == key)
return e;
else
return getEntryAfterMiss(key, i, e);
}
//set初始化值
private T setInitialValue() {
T value = initialValue(); //value为空
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
return value;
}
-
ThreadLocalMap的set Entry方法：
Entry存放方式：
private void set(ThreadLocal key, Object value) {
Entry[] tab = table; //得到整个数组的数据
int len = tab.length; //计算数组的长度
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1); //根据threadLocal的key【HashCode】算出所在数组下标
for (Entry e = tab[i]; e != null; e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal k = e.get(); //根据entry得到threadLocal
//【如果得到threadLocal与传进来的参数一样，则重新设置值，并覆盖以前的值】
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
//【如果根据传来的threadLocal计算出数组下标i的entry的threadLocal为空，则用现在key与value直接覆盖】
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
【如如果得到threadLocal与传进来的参数一样，则在数组上添加一个entry，并将数组数量加1】
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
1、如果当前位置是空的，那么正好，就初始化一个Entry对象放在位置i上；
2、不巧，位置i已经有Entry对象了，如果这个Entry对象的key正好是即将设置的key，那么重新设置Entry中的value；
3、很不巧，位置i的Entry对象，和即将设置的key没关系，那么只能找下一个空位置；
这样的话，在get的时候，也会根据ThreadLocal对象的hash值，定位到table中的位置，然后判断该位置Entry对象中的key是否和get的key一致，如果不一致，就判断下一个位置
- ThreadLocalMap 数组的扩容：
private void resize() {
Entry[] oldTab = table; //整个旧的数组
int oldLen = oldTab.length;
int newLen = oldLen * 2;
Entry[] newTab = new Entry[newLen]; //新的数组扩容两倍
int count = 0;
【遍历旧的数组，如果k为null则删除value，否则就将新entry放入新的数组中】
for (int j = 0; j < oldLen; ++j) {
Entry e = oldTab[j];
if (e != null) {
ThreadLocal k = e.get();
if (k == null) {
e.value = null; // Help the GC
} else {
int h = k.threadLocalHashCode & (newLen - 1);
while (newTab[h] != null)
h = nextIndex(h, newLen);
newTab[h] = e;
count++;
}
}
}
setThreshold(newLen);
size = count;
table = newTab;
}
- ThreadLocal内存泄漏以及处理：
既然已经发现有内存泄露的隐患，自然有应对的策略，在调用ThreadLocal的get()、set()可能会清除ThreadLocalMap中key为null的Entry对象，这样对应的value就没有GC Roots可达了，下次GC的时候就可以被回收，当然如果调用remove方法，肯定会删除对应的Entry对象。
如果使用ThreadLocal的set方法之后，没有显示的调用remove方法，就有可能发生内存泄露，所以养成良好的编程习惯十分重要，使用完ThreadLocal之后，记得调用remove方法。
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
if (e.get() == key) {
e.clear();
expungeStaleEntry(i); //清除 key(ThreadLocalMap)与 value
return;
}
}