ThreadLocal源码解析及一点思考

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-04-25 09:50 245阅读 0赞

看一个案例：

public static void main(String[] args) {
    		
    		ThreadLocal<String> own = new ThreadLocal<String>();
    		
    		own.set(Thread.currentThread().getName());
    		System.out.println(own.get());
    		
    		Thread thread = new Thread(()->{
    			own.set(Thread.currentThread().getName());
    			System.out.println(own.get());
    		}, "other thread");
    		thread.start();
    		
    	}

输出：

main
    other thread

ThreadLocal的作用显而易见：  
某变量是线程共享变量，但某线程下对其的操作仅对该线程可见

看下ThreadLocal.set()方法：

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

拿到当前线程的实例，从线程实例中获取Map，若map实例非空则赋值；若无，则创建新的map并赋值。

看下map.set()的方法：

private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
    
                // We don't use a fast path as with get() because it is at
                // least as common to use set() to create new entries as
                // it is to replace existing ones, in which case, a fast
                // path would fail more often than not.
    
                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();
            }

如上的代码大概意思就是将ThreadLocal 变量作为 Entry的 key, 实际值作为Entry的value，该Entry是保存在table\[\]中的。这里要注意，Entry,table\[\]均是ThreadLocalMap的内部数据结构，该ThreadLocalMap是Thread独有的。  
还有一点需要注意：Entry继承了WeakReference, 并将TnreadLocal变量设置为弱引用，为什么呢，这是因为线程有一种不被回收的情况（线程池中的线程），那Thread实例就会一直存在，所以其持有的ThreadLocalMap就会一直存在，但map里的Entry中的ThreadLocal(该引用在外部是强引用)假如也是强引用，那即使外部引用消失它也不会被GC，所以设置为WeakReference,当外部不再引用时其可被GC。

再看一下ThreadLocal.get()方法

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();
        }

有了set()的分析，不难解析get()的源代码  
先获取当前线程的实例，然后再获取该线程实例中的ThreadLocalMap,再根据ThreadLocal变量在table\[\]中获取Entry,从而取出value；

根据源码分析，总结了几点：  
1、threadLocal 变量为线程独享变量，所以可以用于需要线程隔离使用共享变量的场景  
2、线程实例中维护的ThreadLocalMap由于线程池的原因可能会一直存在，所以map中的引用ThreadLocal设置为WeakReference,这样保证了ThreadLocal不再使用时可以GC