Android中ThreadLocal的原理

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ThreadLocal 是 Android 和 Java 中的一种机制，用于在同一线程的多个操作之间存储和获取线程专属的数据。每个线程都有自己的局部变量副本，其他线程无法访问或修改这些变量。这对于需要在同一线程中保持独立状态的场景非常有用，如数据库连接或用户会话信息。

`ThreadLocal` 的工作原理

ThreadLocal 的原理可以从以下几个方面来理解：

每个线程有一个 ThreadLocalMap：
每个线程内部有一个 ThreadLocalMap 对象，这个 ThreadLocalMap 负责存储所有的 ThreadLocal 变量。ThreadLocal 本身不存储值，而是通过 ThreadLocalMap 关联值。
ThreadLocalMap 的结构：
ThreadLocalMap 是 Thread 类的内部类，实际上是一个自定义的哈希表。它的键是 ThreadLocal 对象，值是 ThreadLocal 存储的变量。
设置和获取值：
当你调用 ThreadLocal 的 set 方法时，它会获取当前线程的 ThreadLocalMap，然后在这个映射中存储键值对（ThreadLocal 和其对应的值）。当你调用 get 方法时，它会从当前线程的 ThreadLocalMap 中获取与当前 ThreadLocal 相关联的值。

代码示例

以下是一个简单的示例，展示了如何使用 ThreadLocal：

public class ThreadLocalExample {

    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> 1);

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            System.out.println("Thread 1 initial value: " + threadLocal.get());
            threadLocal.set(100);
            System.out.println("Thread 1 new value: " + threadLocal.get());
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            System.out.println("Thread 2 initial value: " + threadLocal.get());
            threadLocal.set(200);
            System.out.println("Thread 2 new value: " + threadLocal.get());
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

深入理解 `ThreadLocal` 的实现

ThreadLocal 类：
ThreadLocal 类的主要方法有 get、set 和 remove。其中，get 方法用于获取当前线程的值，set 方法用于设置当前线程的值，remove 方法用于删除当前线程的值。
ThreadLocalMap 类：
ThreadLocalMap 是一个内部类，类似于哈希表，存储着 Entry 对象。Entry 对象的键是 ThreadLocal 的弱引用，值是线程局部变量。
弱引用（WeakReference）：
ThreadLocal 的键是弱引用，目的是防止内存泄漏。如果线程结束并且没有强引用指向 ThreadLocal，ThreadLocal 将会被垃圾回收，从而避免内存泄漏。

`ThreadLocal` 详细实现

public class ThreadLocal<T> {

    static class ThreadLocalMap {

        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }

        private Entry[] table;

        private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
            int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
            for (Entry e = table[i]; e != null; e = table[nextIndex(i, len)]) {
                ThreadLocal<?> k = e.get();
                if (k == key) {
                    e.value = value;
                    return;
                }
                if (k == null) {
                    replaceStaleEntry(key, value, i);
                    return;
                }
            }
            table[i] = new Entry(key, value);
        }

        private Object get(ThreadLocal<?> key) {
            int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
            for (Entry e = table[i]; e != null; e = table[nextIndex(i, len)]) {
                ThreadLocal<?> k = e.get();
                if (k == key) {
                    return e.value;
                }
                if (k == null) {
                    expungeStaleEntry(i);
                }
            }
            return null;
        }
    }
}