ThreadLocal详解-优快云博客

ThreadLocal

Threadlocal而是一个线程内部的存储类，可以在指定线程内存储数据，数据存储以后，只有指定线程可以得到存储数据。

ThreadLocal提供了线程内存储变量的能力，这些变量不同之处在于每一个线程读取的变量是对应的互相独立的。通过get和set方法就可以得到当前线程对应的值。以下为ThreadLocal的使用：

static final ThreadLocal<T> sThreadLocal = new ThreadLocal<T>();
sThreadLocal.set()
sThreadLocal.get()

ThreadLocal的set方法

ThreadLocal的set方法：

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();//获取当前线程
        ThreadLocalMap map = getMap(t);//拿到线程的LocalMap
        if (map != null)
            map.set(this, value);//设值 key->当前ThreadLocal对象。value->为当前赋的值
        else
            createMap(t, value);//创建新的ThreadLocalMap并设值
    }

当调用set(T value) 方法时，方法内部会获取当前线程中的ThreadLocalMap，获取后进行判断，如果不为空，就调用ThreadLocalMap的set方法（其中key为当前ThreadLocal对象，value为当前赋的值）。反之，让当前线程创建新的ThreadLocalMap并设值；

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

ThreadLocalMap 内部结构

ThreadLocalMap是ThreadLocal中的一个静态内部类，官方的注释写的很全面，这里我大概的翻译了一下，ThreadLocalMap是为了维护线程私有值创建的自定义哈希映射。其中线程的私有数据都是非常大且使用寿命长的数据(其实想一想，为什么要存储这些数据呢，第一是为了把常用的数据放入线程中提高了访问的速度，第二是如果数据是非常大的，避免了该数据频繁的创建，不仅解决了存储空间的问题，也减少了不必要的IO消耗)。

ThreadLocalMap 具体代码如下：

 static class ThreadLocalMap {
        //存储的数据为Entry,且key为弱引用
        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }
        //table初始容量
        private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;
      
        //table 用于存储数据
        private Entry[] table;
        
        //负载因子，用于数组容量扩容
        private int threshold; // Default to 0
        
        //负载因子，默认情况下为当前数组长度的2/3
        private void setThreshold(int len) {
            threshold = len * 2 / 3;
        }
        //第一次放入Entry数据时，初始化数组长度，定义扩容阀值，
        ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
            table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];//初始化数组长度为16
            int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
            table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
            size = 1;
            setThreshold(INITIAL_CAPACITY);//阀值为当前数组默认长度的2/3
        }

从代码中可以看出，虽然官方申明为ThreadLocalMap是一个哈希表，但是它与我们传统认识的HashMap等哈希表内部结构是不一样的。ThreadLocalMap内部仅仅维护了Entry[] table,数组。其中Entry实体中对应的key为弱引用（下文会将为什么会用弱引用），在第一次放入数据时，会初始化数组长度（为16),定义数组扩容阀值（当前默认数组长度的2/3)。

ThreadLocal特性

ThreadLocal和Synchronized都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题，不同的点是

Synchronized是通过线程等待，牺牲时间来解决访问冲突
ThreadLocal是通过每个线程单独一份存储空间，牺牲空间来解决冲突，并且相比于Synchronized，ThreadLocal具有线程隔离的效果，只有在线程内才能获取到对应的值，线程外则不能访问到想要的值。
正因为ThreadLocal的线程隔离特性，使他的应用场景相对来说更为特殊一些。在android中Looper、ActivityThread以及AMS中都用到了ThreadLocal。