ThreadLocal的源码探究

ThreadLocal的实现原理就是ThreadLocal里面有一个静态的ThreadLocalMap，这个是怎么操作的呢，往下看

ThreadLocalMap是ThreadLocal里面的一个静态类
源码如下所示

ThreadLocalMap是Thread里面的一个属性

为什么这样说呢，首先我们看到Thread类里面有一个属性就叫做ThreadLocalMap

然后我们看一下ThreadLocal里面的set()方法，看到源码可以看到当当前线程的ThreadLocalMap是null的时候，此时就会走下面的红色框里面的代码

然后就是会走下面的方法，然后new一个ThreadLocalMap赋值给当前线程的threadLocals这个变量，threadLocals这个变量在Thread里面就是ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的

然后当set()的时候，会把当前实例化对象的ThreadLocal作为key值，然后把set()里面的参数当成value放到这个ThreadLocalMap里面

在ThreadLocal里面源码set()，此时可以看到set()的源码就是首先获取当前线程，然后利用当前线程获取一个ThreadLocalMap的对象，然后如果ThreadLocalMap对象为空，则把当前ThreadLocal当成key，set()里面的参数当成value放到ThreadLocalMap集合里面，否则创建这个ThreadLocalMap对象，然后把当前ThreadLocal当成key，set()里面的参数当成value放到ThreadLocalMap集合里面

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

上面的createMap(t,value)源码如下

void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

看到上面的代码之后，我们也能知道为什么ThreadLocal可以把创建的变量只能被当前线程访问，其他线程则无法访问和修改因为ThreadLocal的值是放入了当前线程的一个ThreadLocalMap实例中，所以只能在本线程中访问，其他线程无法访问。

然后在jdk1.8里面，发现ThreadLocalMap里面是用Entry[]这个数组来实现ThreadLocalMap的功能

使用过程是：Entry类里面的key值就是ThreadLocal，并且是弱引用，然后Entry类里面的value属性对应放入到ThreadLocalMap调用set方法里面的第二个参数
看代码：下面是 jdk1.8里面的ThreadLocalMap类里面的set方法，然后下面的蓝色代码里面的Entry类

private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {

            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)]) {
                ThreadLocal<?> k = e.get();

                if (k == key) {
                    e.value = value;
                    return;
                }

                if (k == null) {
                    replaceStaleEntry(key, value, i);
                    return;
                }
            }

            tab[i] = new Entry(key, value);
            int sz = ++size;
            if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
                rehash();
        }

Entry类就是指ThreadLocalMap类里面的Entry类，如下所示

然后我们看一下ThreadLocalMap里面的set()方法是怎么进行存储的

首先可以看到下面的红色代码里面的threadLocalHashCode就是获取当前ThreadLocal实例对象的threadLocalHashCode属性，这个threadLocalHashCode属性就是唯一的，它是怎么来的呢，看下面的图片，首先是ThreadLocal类里面的HASH_INCREMENT常量，然后通过下面的nextHashCode()方法来进行原子性的增加1，然后把nextHashCode()方法的返回值给当前的ThreadLocal实例化对象的threadLocalHashCode属性，这样就保证唯一性了

然后把这个ThreadLocal的threadLocalHashCode值当成ThreadLocalMap类里面的Entry数组的索引值，就是下面的绿色代码，这样就把ThreadLocal调用的set()方法的两个参数都存储到ThreadLocalMap里面的Entry数组里面了

private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {

            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;
            // 红色代码开始
            int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
            // 红色代码结束
            for (Entry e = tab[i];
                 e != null;
                 e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
                ThreadLocal<?> k = e.get();

                if (k == key) {
                    e.value = value;
                    return;
                }

                if (k == null) {
                    replaceStaleEntry(key, value, i);
                    return;
                }
            }
            // 绿色代码开始
            tab[i] = new Entry(key, value);
            // 绿色代码结束
            int sz = ++size;
            if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
                rehash();
        }

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