ThreadLocal

一，前言

ThreadLocal 用作保存每个线程独享的对象，为每个线程都创建一个副本，这样子就可以解决在并发情况下，因为多个线程访问共享变量而引发的并发问题。

也可以用作当前线程的全局变量，例如 ，通过过滤器来获取请求的用户信息，然后作为一个全局变量set到ThreadLocal里，在其他地方调用get方法来取出。

 

二，常用的方法分析

以上是ThreadLocal的类结构图，ThreadLocalMap是底层真正存储的对象，ThreadLocalMap由一个Entry类型的数组，Entry对象类似map，只不过key是当前线程，value就是我们set进去的值。

我这里主要挑出几个常见的方法来分析：

set（）：设置值

get（）：获取值

remove（）：移除值

setInitialValue（）：设置初始值

getMap（）：返回一个ThreadLocalsMap对象

2.1  set（）

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

拿当前线程作为key去获取ThreadLocalMap对象，如果为空，则去创建一个ThreadLocalMap，并且把当前的 value作为第一个值。否则，就往ThreadLocalMap里存值。

 

2.2 get（）

    public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

    private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
        return value;
    }

把当前线程作为key获取一个ThreadLocalMap对象，如果为空，就去设置一个初始值。在设置初始值的过程中，如果发现ThreadLocalMap也没有初始化（也就是map为null），就去创建一个value为null的ThreadLocalMap。如果ThreadLocalMap初始化了，那么就去把ThreadLocalMap的value设置成null，然后返回null。

 

2.3  remove（）

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

通过当前线程拿到ThreadLocalMap对象，直接移除。

2.4  createMap（）

    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

创建一个ThreadLocalMap对象，key是传入的线程t，value是firstValue，在方法的调用者，Thread都是当前线程。

 

2.5  setInitialValue（）

    private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
        return value;
    }

初始化值。如果ThreadLocalMap还未初始化，就去创建一个ThreadLocalMap且把它的值设置为null，否则，就把它的值设置成null。

initialValue()方法的返回值是一个null。

    protected T initialValue() {
        return null;
    }

 

2.6  ThreadLocal代码小总结

观察上边的代码，可以看到，不管是set，get，还是remove，其实都是调用ThreadLocalMap来实现的。由此可以看到，ThreadLocalMap才是真正在干活的人。那么，我们就去看看ThreadLocalMap是个啥

 

2.7  ThreadLocalMap

以上是ThreadLocalMap的类结构，Entry是它存储的数据结构。

        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

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

这里就是一个类似Map的结构，key是线程，value是值。而且，Entry数组作为一个散列表，在ThreadLocalMap里使用线性探测法来确定下一个元素存储的位置。注意，它这里继承了一个弱引用！是可能会造成内存泄漏的原因，下边再分析。

这里也是主要分析ThreadLocalMap的set，get，remove方法

2.7.1  set（）

        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();
        }

拿到散列表table，通过线程id的哈希值计算出i，然后遍历散列表。

如果找到了对应的节点，则返回value

如果当前节点并不是要找的节点且当前节点为空，则触发清空方法，这也是为了防止内存泄漏。内存泄漏后续再讲解。

 

 

2.7.2  get（）

待补充

 

2.7.3  remove（）

待补充

 

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