ThreadLocal原理

程序员文章站 2023-02-18 17:47:13

1. ThreadLocal是什么 ThreadLocal提供线程局部变量。这些变量与普通的变量不同之处在于，每个访问这种变量的线程（通过它的get或set方法）都有自己的、独立初始化的变量副本。 ThreadLocal实例通常是希望将状态关联到一个线程的类的私有静态字段（比如，user ID 或者 ......

1. threadlocal是什么

threadlocal提供线程局部变量。这些变量与普通的变量不同之处在于，每个访问这种变量的线程（通过它的get或set方法）都有自己的、独立初始化的变量副本。

threadlocal实例通常是希望将状态关联到一个线程的类的私有静态字段（比如，user id 或者 transaction id 等等）。

（

画外音：这段话表达了三个意思

threadlocal是一种变量类型，我们称之为“线程局部变量”
每个线程访问这种变量的时候都会创建该变量的副本，这个变量副本为线程私有
threadlocal类型的变量一般用private static加以修饰

）

例如，下面的例子中这个类为每个线程生成唯一标识。一个线程的id是它第一次调用threadid.get()方法指定的。

package com.cjs.example;

import java.util.concurrent.atomic.atomicinteger;

public class threadid {

    private static final atomicinteger nextid = new atomicinteger(0);

    private static final threadlocal<integer> threadid = new threadlocal<integer>() {
        @override
        protected integer initialvalue() {
            return nextid.getandincrement();
        }
    };

    public static int get() {
        return threadid.get();
    }

    public static void main(string[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new thread(new runnable() {
                @override
                public void run() {
                    system.out.println(thread.currentthread().getid());
                }
            }).start();
        }
    }
}

2. threadlocal主要操作

/**
 * 返回当前线程对threadlocal变量的“初始值”
 * 这个方法将在线程第一次访问变量（通过调用get方法）时被调用，如果之前已经调用过了就不会再调了
 *
 * @return the initial value for this thread-local
 */
protected t initialvalue() {
    return null;
}

/**
 * 设置当前线程的threadlocal变量的副本为指定的值
 *
 * @param value the value to be stored in the current thread's copy of this thread-local.
 */
public void set(t value) {
    thread t = thread.currentthread();
    threadlocalmap map = getmap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createmap(t, value);
}

/**
 * 返回当前线程的threadlocal变量副本的值
 *
 * @return the current thread's value of this thread-local
 */
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();
}

/**
 * 删除当前线程的threadlocal变量副本的值
 */
public void remove() {
    threadlocalmap m = getmap(thread.currentthread());
    if (m != null)
        m.remove(this);
}

3. 阅读源码

ThreadLocal原理

3.1. set方法

可以看到，threadlocalmap底层是一个数组，数组中元素类型是entry类型

set操作是向当前线程的threadlocal.threadlocalmap类型的成员变量threadlocals中设置值，key是this，value是我们指定的值

注意，这里传的this代表的是那个threadlocal类型的变量（或者说叫对象）

也就是说，每个线程都维护了一个threadlocal.threadlocalmap类型的对象，而set操作其实就是以threadlocal变量为key，以我们指定的值为value，最后将这个键值对封装成entry对象放到该线程的threadlocal.threadlocalmap对象中。每个threadlocal变量在该线程中都是threadlocal.threadlocalmap对象中的一个entry。既然每个threadlocal变量都对应threadlocal.threadlocalmap中的一个元素，那么就可以对这些元素进行读写删除操作。

3.2. get方法