ThreadLocal说明

本文通过一个实例详细解析了ThreadLocal的工作原理,展示了如何在线程中使用ThreadLocal来存储线程私有的变量,避免了线程间的数据竞争。通过源码分析,揭示了ThreadLocal是如何利用每个线程内部的一个map来实现线程私有化的。

 
    通常,程序中的对象在多线程下,数据都是竞争共享的。但是,有一个类例外,他生成的实例是线程私有的,ThreadLocal。ThreadLocal生成的对象,线程私有,这是怎么做到的呢?
 
先看个实例:
public class Test {
 
    private ThreadLocal<String> stringThreadLocal = new ThreadLocal<>() ;
    private ThreadLocal<String> stringThreadLocal2 = new ThreadLocal<>() ;
 
    public void print() {
        System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + ",value:" + stringThreadLocal.get());
        System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + ",value:" + stringThreadLocal2.get());
    }
 
    public void setValue(String value) {
        stringThreadLocal.set(value);
        stringThreadLocal2.set(value + "——2");
    }
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 
        Test test = new Test() ;
        test.setValue("test0");
        test.print();
 
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                test.setValue("test1");
                test.print();
            }
        }) ;
        thread1.start();
 
        Thread.sleep(1000);
 
        test.print();
    }
}

 

 
输出:
threadName:main,value:test0
threadName:main,value:test0——2
threadName:Thread-0,value:test1
threadName:Thread-0,value:test1——2
threadName:main,value:test0
threadName:main,value:test0——2

 

 
从输出结果,看出stringThreadLocal和stringThreadLocal2结果不同,大家可能好理解;但是线程main,和线程 Thread-0 从属性stringThreadLocal和stringThreadLocal2获取的值是不同的,就不是很好理解了。
 
其实Thread类有一个map,存放相同线程不同ThreadLocal对象对应的值(key为ThreadLocal,value为需要存储的值);ThreadLocal就是对线程Thread内部这个map的管理,不同的线程获取的map不同,不同的ThreadLocal获取的value也不同。
 
如下ThreadLocal源码:
public T get() {
    //  获取当前线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    // 获取当前Thread的map
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        // 获取当前ThreadLocal对象对应的entry
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    return setInitialValue();
}
// 获取当前线程对应的map
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}
 
public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
}

 

 

转载于:https://www.cnblogs.com/sten/p/5777979.html

以下是 `ThreadLocal` 类中 `set` 方法原理的图示说明以及对应的文字解释: #### 整体流程 ```plaintext +---------------------+ | ThreadLocal.set(T) | +---------------------+ | v +---------------------+ | 获取当前线程对象 | +---------------------+ | v +---------------------+ | 从线程对象获取 | | ThreadLocalMap | +---------------------+ | | 存在? | +----+----+ | | v v +-------+ +---------------------+ | 创建 | | 调用 ThreadLocalMap | | Map | | 的 set 方法 | +-------+ +---------------------+ ``` #### 详细步骤及代码对应 1. **获取当前线程对象** ```java Thread t = Thread.currentThread(); ``` 这一步是获取当前正在执行的线程对象。 2. **获取线程对应的 `ThreadLocalMap`** ```java ThreadLocalMap map = getMap(t); ``` 每个线程都有一个自己的 `ThreadLocalMap` 对象,这里通过当前线程对象获取对应的 `ThreadLocalMap`。 3. **判断 `ThreadLocalMap` 是否存在** ```java if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); ``` 如果 `ThreadLocalMap` 已经存在,则调用其 `set` 方法;如果不存在,则创建一个新的 `ThreadLocalMap`。 #### `ThreadLocalMap.set` 方法内部原理图示 ```plaintext +---------------------+ | ThreadLocalMap.set | +---------------------+ | v +---------------------+ | 计算数组下标 | | i = key.threadLocalHashCode & (len - 1) | +---------------------+ | v +---------------------+ | 检查数组位置 | | e = tab[i] | +---------------------+ | | e 是否为空? | +----+----+ | | v v +-------+ +---------------------+ | 插入 | | 检查 key 是否相同 | | Entry | | 是: 覆盖 value | | | | 否: 线性探测下一个 | | | | 位置 | +-------+ +---------------------+ | | 检查 key 是否为 null? | +----+----+ | | v v +-------+ +---------------------+ | 跳过 | | 替换过期 Entry | | | | 清理过期对象 | +-------+ +---------------------+ | | 插入新 Entry | v +---------------------+ | 检查是否需要扩容 | | sz >= threshold | | 是: rehash() | | 否: 结束 | +---------------------+ ``` #### 代码对应 ```java 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(); } ``` ###
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