ThreadLocal分析

ThreadLocal介绍

ThreadLocal类用来提供线程内部的局部变量。这些变量在多线程环境下访问(通过get或set方法访问)时能保证各个线程里的变量相对独立于其他线程内的变量，ThreadLocal实例通常来说都是private static类型。

只要线程处于活动状态就能够访问到ThreadLocal实例，在一个线程消失之后，所有线程本地实例副本都会被垃圾收集器收集，除非存在对这些副本的其他引用。

实现原理

ThreadLocal可以看成是一个容器，只是存在的变量是当前线程的而已。

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它提供了三个对外的方法分别是 set(T) 、get()、remove()

ThreadLocalMap对象

ThreadLocal是的实现都是基于ThreadLocalMap来处理的。

ThreadLocalMap实现了一个定制化的Map数据结构的对象。

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ThreadLocalMap初始化

创建的时候会初始化用于存储ThreadLocal对象的数组，
初始化的数组长度为16,这个数组对象会被当前线程所共享。

如果一个线程所持有的ThreadLocal对象超过16个会进行重新hash并进行扩容。

private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;

private Entry[] table;

ThreadLocalMap(ThreadLocal firstKey, Object firstValue) {
    table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
    int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
    table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
    size = 1;
    setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
private void setThreshold(int len) {
    threshold = len * 2 / 3;
}

Entry

Entry是一个弱引用对象，使用ThreadLocal作为建。

如果一个ThreadLocal没有被其他任何强引用指向时，如果GC运行这个对象就会被回收。

这样能够保证，如果使用ThreadLocal的线程被销毁时，ThreadLocal也会被回收。

   static class Entry extends WeakReference> {
       Object value;
       Entry(ThreadLocal k, Object v) {
           super(k);
           value = v;
       }
   }
    

set方法

public void set(T value) {
    // 获取当前所在的线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    // 获取当前所在线程的ThreadLocalMap对象
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    // 如果存在直接塞值，如果不存在进行创建再塞值
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
}

get方法

public T get() {
    // 获取当前所在的线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    // 获取当前所在线程的ThreadLocalMap对象
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        // 如果获取到的变量不为空则直接返回
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    // 如果上面的代码没有走通，说明没有找到值，会塞一个空值进去
    return setInitialValue();
}

private T setInitialValue() {
    // initialValue这个返回的是一个null
    T value = initialValue();
    // 进行创建操作
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
    return value;
}

remove方法

public void remove() {
     // 获取当前线程对应的map对象，然后移除
     ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
     if (m != null)
         m.remove(this);
}