深入理解ThreadLocal

最新推荐文章于 2023-07-14 11:20:19 发布

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本文深入分析了ThreadLocal的实现原理，包括其核心方法get、set、remove和initialValue的源码解析，解释了ThreadLocalMap的作用及其实现细节，探讨了ThreadLocal在多线程编程中的应用场景。

深入理解ThreadLocal

https://blog.youkuaiyun.com/u014026363/article/details/51018829

在之前的项目中涉及到了ThreadLocal的使用，因此看了jdk源码。在此分析部分源码，阐述一些自己的理解。

首先来看ThreadLocal是什么。JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal，ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序，ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量。既然是局部变量，自然是每个Thread所私有的，Thread之间并不能共享。

ThreadLocal类提供以下四个主要的方法：

public T get()
public void set(T value)
public void remove()
protected T initialValue()

先来看ThreadLocal的get()方法。

/**
* Returns the value in the current thread's copy of this
* thread-local variable. If the variable has no value for the
* current thread, it is first initialized to the value returned
* by an invocation of the {@link #initialValue} method.
*
* @return the current thread's value of this thread-local
*/
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null)
return (T)e.value;
}
return setInitialValue();
}

这里有个ThreadLocalMap，关于这个，看到有的博客上有争议，说是属于Thread的，还是ThreadLocal的。来看源码，首先，ThreadLocalMap是ThreadLocal的内部类，然而，这并不代表是ThreadLocal中有一个map，看Thread类源码中有这么一句：

 ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

因此应该是每个Thread维护了一个ThreadLocalMap，也就是说，ThreadLocalMap的实例是在Thread中的，而这个map的key正是ThreadLocal。再回过来看get方法，第一步是得到当前线程，再是得到当前线程的ThreadLocalMap，其中getMap(t)代码如下，

/**
* Get the map associated with a ThreadLocal. Overridden in
* InheritableThreadLocal.
*
* @param t the current thread
* @return the map
*/
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}

然后如果map不为空，得到Entry，其中Entry就是以ThreadLocal为key的map的弱引用，

/**
* The entries in this hash map extend WeakReference, using
* its main ref field as the key (which is always a
* ThreadLocal object). Note that null keys (i.e. entry.get()
* == null) mean that the key is no longer referenced, so the
* entry can be expunged from table. Such entries are referred to
* as "stale entries" in the code that follows.
*/
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}

如果entry不为空，则返回其对应的value。如果map为空，则执行setInitialValue()方法进行初始化。

再来看set()方法。

/**
* Sets the current thread's copy of this thread-local variable
* to the specified value. Most subclasses will have no need to
* override this method, relying solely on the {@link #initialValue}
* method to set the values of thread-locals.
*
* @param value the value to be stored in the current thread's copy of
* this thread-local.
*/
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}

前面两步是一样的，如果得到的map不为空，就set值，因为set方法是ThreadLocal对象调用的，所以这里的this其实就是调用该方法的ThreadLocal对象，也再次说明了ThreadLocalMap的key就是ThreadLocal。如果map为空，则重新创建一个。其中createMap()方法如下。