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概述
ThreadLocal是一个本地线程副本变量工具类。主要用于将私有线程和该线程存放的副本对象做一个映射，各个线程之间的变量互不干扰。在高并发场景下，可以实现无状态的调用，适用于各个线程不共享变量值的操作。- 内部使用静态内部类
ThreadLocalMap存储每个线程变量副本的方法，key存储的是当前线程的ThreadLocal对象，value就是当前ThreadLocal对应的线程变量的的副本值。
提供方法
T get()返回此线程局部变量的当前线程副本中的值。protected T initialValue()返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”。线程第一次使用get()方法访问变量时将调用此方法，但如果线程之前调用了set(T)方法，则不会对该线程再调用initialValue方法。通常，此方法对每个线程最多调用一次，但如果在调用get()后又调用了remove()，则可能再次调用此方法。void remove()移除此线程局部变量当前线程的值。void set(T value)将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。
怎嘛使用
public class ThreadLocalTest {
ThreadLocal<Integer> threadLocal=new ThreadLocal<Integer>(){
//返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”。
@Override
protected Integer initialValue() {
return 0;
}
};
// 返回此线程局部变量的当前线程副本中的值。
public int get(){
//将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。
threadLocal.set(threadLocal.get()+1);
return threadLocal.get();
}
public static void main(String[] args) {
ThreadLocalTest test=new ThreadLocalTest();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i <3 ; i++) {
int state=test.get();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取值："+state);
}
}).start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i <3 ; i++) {
int state=test.get();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取值："+state);
}
}).start();
}
}
//输出
Thread-0获取值：1
Thread-0获取值：2
Thread-0获取值：3
Thread-1获取值：1
Thread-1获取值：2
Thread-1获取值：3
源码分析
set()方法
public void set(T value) {
//记录当前线程
Thread t = Thread.currentThread();
//获取当前线》的ThreadLocalMap
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
//ThreadLocalMap 不为空则直接设置当前变成的副本值，
map.set(this, value);
else
//创建ThreadLocalMap key当前线程对象,value：副本值
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap内部类
static class ThreadLocalMap {
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** 与此ThreadLocal关联的值. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
- 源码中可以看出
ThreadLocalMap依靠Entry来存储ThreadLocal和副本值，key就是ThreadLocal，value就是ThreadLocal的变量副本值。Entry集成WeakReference，说明是一个弱引用关系。当一个对象仅仅被弱引用指向, 而没有任何其他强引用指向的时候, 如果这时GC运行, 那么这个对象就会被回收，不论当前的内存空间是否足够，这个对象都会被回收。
getMap方法
//获取与ThreadLocal关联的Thread中的ThreadLocal。
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
ThreadLocal是包含在Thread类中的
ThreadLocalMap的set方法
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
//计算ThreadLocal 散列值 找到存储位置
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
//利用线性探测法找到合适的存储位置
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//如果找到的k和传入的key相等，说明存在，覆盖更新即可
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
// key == null，但是存在值（因为此处的e != null），说明之前的ThreadLocal对象已经被回收了
if (k == null) {
// 替换之前的的元素
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
//不存在对应key的实例，则创建一个新的
tab[i] = new Entry(key, value);
//增加容量大小
int sz = ++size;
// // 如果没有清理陈旧的 Entry 并且数组中的元素大于了阈值，则进行 rehash
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
//整表格的大小。 首先扫描整个表，删除过时的条目。 如果这不足以缩小表的大小，则将表大小加倍。
rehash();
}
get()操作
public T get() {
// 记录当前访问线程
Thread t = Thread.currentThread();
//获取当前线程的ThreadLocalMap对象
//Thread的 ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals参数
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
//存在ThreadLocalMap 则获取相对应的Entry
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
//ThreadLocalMap内部类中有一个Entry内部类
//依靠Entry`来存储`ThreadLocal`和副本值。直接以ThreadLocal为key获取副本值
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
//getEntry方法
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
//计算ThreadLocal的在数组中的位置，采用了开放定址法
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
//存在则返回
if (e != null && e.get() == key)
return e;
else
//不在在的操作
return getEntryAfterMiss(key, i, e);
}
/**
key:线程本地对象
i:哈希表的索引
e: 对应的Entry
*/
private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
while (e != null) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == key)
return e;
if (k == null)
//key == null，有利于GC回收，能够有效地避免内存泄漏。
expungeStaleEntry(i);
else
i = nextIndex(i, len);
e = tab[i];
}
return null;
}