ThreadLocal专题（二）— 数据仓库机制

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思维一，构建Thread数据仓库机制

今天介绍的角色是线程的数据仓库群和仓库管理员：

 

1.数据仓库管理人员：ThreadLocalMap

             

这个仓库管理员维护的属性：Entry数组 table，table数组的大小。

仓库管理员的核心行为如图所示：

             

图中反馈的信息可以知道：仓库管理员维护着仓库群table，而getEntry，set，remove方法表示对table的行为：仓库内物品的获取，物品的存放，物品的清除。

 

 

2.数据仓库：Entry

             

仓库管理员维护的数据仓库群table数组的元素类型就是Entry，这个类是个特殊的类，这里不做进一步的剖析，会在以后文章内单独提出来。

数据仓库的角色Entry维护这一个属性value，没有其他行为方法，所以仓库内存放的物品只有一个，即value，是个object类型——可以放入java体系中的任何引用类型。

因此，ThreadLocal的数据仓库可以放入任何类型的数据。

 

 

 

线程的数据仓库机制

线程维护这数据仓库的管理员角色，而且还有两个管理员threadLocals和inheritableThreadLocals

            

这里我们只谈threadLocals这一个属性，我们上面已经分析，threadLocals是一个数据仓库群管理员，管理着仓库群tables，方法有：set，getEntry，remove等。字段threadLocals在线程类中的访问权限是默认修饰符，所以同一个包的类ThreadLocal可以访问。

所以长工角色虽然是个打工的人，但是真正干事的还是仓库群管理员ThreadLocalMap，因为长工的搬运工作都是委托给管理人员来施行的，他只需要在仓库外面等待，ThreadLocalMap类的get方法在ThreadLocal的get方法中，如下图。

            

 

其他委托方式也和get类似，如下两个图。

            

            

 

 

 

线程的数据仓库继承机制

Thread的继承机制，大家可能还没碰到过，但是在java体系中却十分重要，不过这里的继承机制不是java中的类继承。这里的继承是指父子线程的属性继承以及数据仓库群的继承。

 

子线程Thread被创建时会调用init()方法，这个方法是在父线程中运行，其中一行代码

            

所以，parent是当前线程(父线程)的引用，所以父子线程的属性继承传递发生在init()方法内，下图是线程组，守护线程，线程优先级等属性的继承代码。

            

 

数据仓库的继承代码如下图，inheritableThreadLocals是用于数据仓库继承机制的属性，ThreadLocalMap的引用。

            

图中代码显示，如果父线程inheritableThreadLocals属性不为空，则会创建一个新的ThreadLocalMap对象给子线程对象，且管理的仓库群物品和父线程一样。这就是线程的继承机制。

 

 

长工ThreadLocal的工作

所有的线程都是公用一个ThreadLocal对象的，线程通过threadlocal来从线程内部数据仓库群中获取数据，不言而喻，几个线程调用同一个threadlocal返回的是不同数据，同样set存放进去的数据也是使用同一个threadlocal的set方法。还有数据的移除和初始化，如下所示：

1.ThreadLocal.get：长工角色获取数据

2.ThreadLocal:set：长工角色存放数据

3.ThreadLocal:remove:   长工角色移除数据

 

我们已经谈到，仓库的数据存放工作不是由长工角色Thread Local来完成的，而是委托给仓库群的管理员角色Thread LocalMap来执行的，分别对应ThreadLocalMap的方法，如下所示：

1.ThreadLocalMap.getEntry(ThreadLocal<?>key):

2.ThreadLocalMap.set(ThreadLocal<?>key,Object value):

3.ThreadLocalMap.remove(ThreadLocal<?>key);

也就是说ThreadLocal的三个方法get，set，remove都在方法体内调用了ThreadLocalMap的getEntry,set,remove方法，而这个ThreadLocalMap数据管理员角色对象是线程的字段，在ThreadLocal的三种方法中都需要去获取当前线程的ThreadLocalMap对象，代码如下所示：

            

三个方法里面都有这段代码：先获取Thread LocalMap对象，即Thread Local将数据的搬运工作委托给了线程对象的属性ThreadLocalMap。

 

对长工工作的小结：大兄弟角色线程将数据搬运工作委托给threadlocal长工角色，而长工找到属于大兄弟的数据仓库群管理员threadlocalmap，将搬运的工作委托给管理员。

 

 

table中仓库Entry的定位

我们现在已经知道线程对象 的数据放入的是数据仓库table数组中，每个threadlocal对象获取和存放操作是处理table数组中的哪个位置的数据，位置是如何定位的，这个就要涉及到ThreadLocal的其他机制，例如：ThreadLocal对象唯一ID机制，ThreadLocal的get初始化值机制等等。

 

 

上面段落提到数据的搬运工作最后是委托给了ThreadLocalMap这个对象，以get方法为例，底层是管理员角色的getEntry方法在工作，如下图所示：

            

threadLocalHashCode字段属性是ThreadLoca对象唯一ID机制中的ID，表示这个对象的唯一性质，而这个i值也就因为这个threadLocalHashCode的唯一性而具有唯一性。所以可以判断具有唯一性的Threadlocal对象能获得具有唯一性质的i，因此对应的table[i]也就唯一对应到ThreadLocal对象了。

 

对仓库Entry定位的小结：因为ThreadLocal对象的具有唯一性，因此它指向的是线程对象中数据仓库群table中的其中一个数据仓库entry，哪个线程委托threadlocal对象，threadlocal就去哪个线程下的仓库群进行操作。这个小结能够解决对ThreadLocal体系模糊不清的疑问，为什么不同线程调用同一个threadlocal对象的相同方法会获取不一样的数据？为什么不同的线程使用一个threadlocal对象进行set，还能保存两种这样的数据？

 

ThreadLocal数据仓库机制，它不仅仅只涉及到ThreadLocal这一个角色类，它还与Thread角色类强关联一起：数据就是维护在Thread对象中的。而数据存放位置的定位key包括：具有唯一行的ThreadLocal对象+Thread对象。到这里就是我对于ThreadLocal数据仓库机制的分享，感谢阅读，希望能帮助到你，我是大白，我来自共图社，一个持续输出Java好文的平台。

 

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