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ThreadLocal学习

概念

ThreadLocal是JDK包提供的，称为“线程本地变量”，也就是如果你创建了一个ThreadLocal变量，那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的一个本地副本。当多个线程操作这个变量时，实际操作的是自己本地内存里面的变量，从而避免了线程安全问题。创建一个ThreadLocal变量后，每个线程都会复制一个变量到自己的本地内存。

使用方式

public class threadlocaltest {
    //创建threadlocal变量
    static ThreadLocal<String> localVariable = new ThreadLocal<>();
    static void print(String str) {
        //打印当前线程本地内存中localVariable的值
        System.out.println(str + ":" + localVariable.get());
        //清楚当前线程本地内存中的localVariable变量
        localVariable.remove();
     }

     public static void main(String[] args){
          Thread threadOne = new Thread(new Runnable() {
              @Override
              public void run() {
                  // 设置线程One中本地变量localVariable的值
                  localVariable.set("threadOne local variable");
                  //调用打印函数
                  print("threadOne");
                  //打印本地变量值
                  System.out.println("threadOne remove after" + ":" + localVariable.get());

              }
          });

          Thread threadTwo = new Thread(new Runnable() {
              @Override
              public void run() {
                  // 设置线程One中本地变量localVariable的值
                  localVariable.set("threadOne local variable");
                  //调用打印函数
                  print("threadOne");
                  //打印本地变量值
                  System.out.println("threadTwo remove after" + ":" + localVariable.get());

              }
          });

          //启动线程
         threadOne.start();
         threadTwo.start();
     }
}
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运行结果如下

可以看到两个线程分别打印了不同的内容，但是我们只创建了一个threadlocal变量。

线程One通过set方法设置了localVariable的值，这其实设置的是线程One本地内存中的一个副本，这个副本线程Two是访问不了的。两个线程互相拥有独立的内存空间。

原理

首先看一下ThreadLocal相关类的类图结构(图片来自csdn)。

由该图可知，Thread类中有一个threadLocal设一个inheritableThreadLocals，它们都是ThreadLocalMap类型的变量，而ThreadLocalMap是一个定制化的hashmap。在默认情况下，每个线程中的这两个变量都为null，只有当前线程第一次调用ThreadLocal的set或者get方法时才会创建它们。其实每个线程的本地变量不是存放在ThreadLocal实例里面，而是存放在调用线程的threadLocals变量里面。也就是说ThreadLocal类型的本地变量存放在具体的线程内存空间中。ThreadLocal就是一个工具壳，它通过set方法把value值放入调用线程的threadLocals里面并存放起来，当调用线程调用它的get方法时，再从当前线程的threadLocals变量里面将其拿出来使用。如果不需要了则可以调用remove方法将其删除。下面简单分析ThreadLocal的set、get及remove方法的实现逻辑

void set(T value)

public void set(T value) {
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //将当前线程作为key，去查找对应的线程变量，找到则设置
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
        //第一次调用就创建当前线程对应的HashMap
            createMap(t, value);
    }
    其中getMap(Thread t)的代码如下
    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }
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可以看到,getMap(t)的作用是获取线程自己的变量threadLocals，threadlocal变量被绑定到线程的成员变量上。如果getMap(t)的返回值部位空，则把value值设置到threadLocals中，也就是把当前变量值放入当前线程的内存变量threadLocals中。threadLocals是一个HashMap结构，其中key就是当前ThreadLocal的实例对象引用，value是通过set方法传递的值。如果getMap(t)返回空值则说明是第一次调用set方法，这时创建当前线程的threadLocals变量。

void createMsap(Thread t, T firstValue) {
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
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它创建当前线程的threadLocals变量。 2. T get()

public T get() {
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取当前线程的threadLocals变量
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        //如果threadLocals不为null,则返回对应本地变量的值
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); 
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }
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首先获取当前线程实例，如果当前线程的threadLocals变量不为null，则直接返回当前线程绑定的本地变量，否则进行初始化。

void remove()

public void remove() {
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
             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;
                }
            }
        }
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每日一题

135.分糖果

题目

老师想给孩子们分发糖果，有 N 个孩子站成了一条直线，老师会根据每个孩子的表现，预先给他们评分。

你需要按照以下要求，帮助老师给这些孩子分发糖果：

每个孩子至少分配到 1 个糖果。相邻的孩子中，评分高的孩子必须获得更多的糖果。那么这样下来，老师至少需要准备多少颗糖果呢？

示例 1:

输入: [1,0,2] 输出: 5 解释: 你可以分别给这三个孩子分发 2、1、2 颗糖果。示例 2:

输入: [1,2,2] 输出: 4 解释: 你可以分别给这三个孩子分发 1、2、1 颗糖果。第三个孩子只得到 1 颗糖果，这已满足上述两个条件。

来源：力扣（LeetCode）链接：leetcode-cn.com/problems/ca… 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

思路

根据题意可知每个小孩至少有一颗糖，因此初始时就给每人一颗糖，然后先从左往右遍历，如果i+1的分数比i大，那么i+1的糖果数为i的糖果数+1，这次遍历的目的是保证在右边分数高的人糖果一定比左边多。第二遍遍历逆序遍历，目的是排除j的分数比j-1小，但是糖果个数比它多的情况，保证满足上述条件时,j-1的糖果数为j的糖果数+1。

代码

class Solution {
    public int candy(int[] ratings) {
        int n = ratings.length;
          int sum = 0;
          int[] sugar = new int[n];
          for(int i = 0; i < n; i++) sugar[i] = 1;
          for(int i =0; i < n -1; i++) {
              if( ratings[i] < ratings[i+1]) sugar[i+1] =sugar[i] +1;
          }

          for(int j = n-1; j > 0; j--) {
              if(ratings[j] < ratings[j -1] && sugar[j] >= sugar[j-1]) sugar[j-1] = sugar[j] +1;
          }
          for(int i = 0; i < n; i++) {
              sum += sugar[i];
          }
          return sum;

    }
}
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