ThreadLocal作用
ThreadLocal提供了一种规范的方法来维持线程的封闭性。为每个线程单独保存一份变量副本,避免并发访问导致的问题。如果同个线程的变量需要在线程内不同的上下文中传递,通过ThreadLocal可以减少传递的成本(通过延迟初始化,还可以减少初始化成本)。
ThreadLocal实现原理
ThreadLocal的构造函数相当简单,没有任何参数,也不执行任何操作。
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) return (T)e.value; } return setInitialValue(); }
代码逻辑如下:
从当前线程中获得ThreadLocalMap对象
如果ThreadLocalMap不为null,则根据当前ThreadLocal对象(会用到ThreadLocal hash code),从map里面取出entry。
setInitialValue方法
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; }
通过initialValue()方法,获得变量,这个initialValue方法需要子类来覆盖实现,否则返回的为null。获得变量值后,调用当前线程的ThreadLocalMap对象,如果不为null则直接设置,否则初始化ThreadLocalMap。同理,set和remove方法用于从ThreadLocalMap中删除对应变量。
ThreadLocal hash code
ThreadLocal hash code 用于存放变量在ThreadLocalMap时使用, ThreadLocal有个线程安全AtomicInteger类型的类静态变量nextHashCode, nextHashCode()方法会将AtomicInteger增加指定的偏移HASH_INCREMENT。
private static AtomicInteger nextHashCode =new AtomicInteger(); private static final int HASH_INCREMENT = 0x61c88647; private static int nextHashCode() { return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT); }
ThreadLocalMap
每个线程Thread都有个变量:ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals 。ThreadLocalMap是ThreadLocal的核心,所有的TheadLocal变量,都被存放在这个Map中。它类似于HashMap,有自定义的Entry,用于存放变量。Entry继承了WeakReference,使它的key能够在没有弱引用的时候被垃圾回收。
private Entry getEntry(ThreadLocal key) { int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1); Entry e = table[i]; if (e != null && e.get() == key) return e; else return getEntryAfterMiss(key, i, e); }
每个Thread都有个ThreadLocalMap字段,用于存放线程私有对象。因为Thread是独立的,因此ThreadLocalMap之间相互并不干扰。从实现来讲,对于单个ThreadLocal变量,没有用Map的必要性。但是,如果需要用到多个ThreadLocal变量的话,Map很有必要。使用每个ThreadLocal对象做key,就可以存放多个ThreadLocal对象。
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