ThreadLocal实现原理

最新推荐文章于 2023-06-06 14:50:38 发布

sheng_xinjun

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/sheng_xinjun/article/details/119816695

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本文详细解读了ThreadLocal如何在Java中工作，包括其作用原理、存储方式（通过ThreadLocalMap数组和弱引用）、set、get和remove方法的运作。重点介绍了ThreadLocal如何在不破坏线程安全的情况下存储和检索数据。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

ThreadLocal有这样几个作用:代替参数的显示传递、全局存储用户信息、解决线程安全问题。

https://cloud.tencent.com/developer/article/1636025

那它具体是怎么样实现的呢？我们看一下源码

Thread类中有一个threadLocals对象。

public class Thread implements Runnable {
    
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

}

这个threadLocals对象是一个数组，每个元素都是entity类型的kv键值对，key是当前的ThreadLocal对象。

static class ThreadLocalMap {

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

        private Entry[] table;
}

从上面的源码我们可以知道，尽管我们像下面这样，显示地声明了一个ThreadLocal对象，但是这个对象是不存储东西的，通过set方法存储的东西其实在当前线程中，这个ThreadLocal

只是作为key来使用。

public static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();

下面我们就分别看下set和get方法

set方法

public void set(T value) {
//1.获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
//2.通过当前线程获取键值对数组
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
//3.将value存到数组中，key用的是刚刚显示声明的ThreadLocal
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }


那么通过当前线程是怎么获取到键值对数组的呢？看下面

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
//4.原来是直接从当前线程中取的
        return t.threadLocals;
    }

get方法

 public T get() {
//1.获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
//2.从当前线程中获取键值对数组
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
//3.如果键值对数组不为空，就通过key，也就是之前显示声明的ThreadLocal对象获取entity
        if (map != null) {
//4.值得一提的是获取entity的方式是线性探测法
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

remove方法

public void remove() {
//1.通过当前线程获取键值对数组
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
//2.然后删除ThreadLocal对象作为key的这个entity
             m.remove(this);
     }



private void remove(ThreadLocal<?> key) {
            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)]) {
                if (e.get() == key) {
                    e.clear();
                    expungeStaleEntry(i);
                    return;
                }
            }
        }