ThreadLocal的使用
ThreadLocal用于多线程情况下,为每个线程分配一个只属于该线程的全局变量,实现线程间的数据隔离。ThreadLocal使用上主要是set和set两个方法。
ThreadLocal<Integer> threadLocal1 = new ThreadLocal<>();
threadLocal1.set(1);
ThreadLocal<Integer> threadLocal2 = new ThreadLocal<>();
threadLocal2.set(2);
Integer num1 = threadLocal1.get();
Integer num2 = threadLocal2.get();
ThreadLocal实现
ThreadLocal大致实现原理是在每个线程上绑定一个类Map的结构,Map的Key是ThreadLocal变量,value是ThreadLocal中维持的对象。
ThreadLocal的set方法源码如下:
public void set(T value) {
//获取当前线程
Thread t = Thread.currentThread();
//获取与当前线程绑定的类Map(线性探测法实现的hash表)
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果存hash表的数组已经存在,ThreadLocal变量为key,ThreadLocal变量维持的对象为value,存入Map
if (map != null)
map.set(this, value);
//如果存hash表的数组未初始化,初始化并以ThreadLocal变量为key,ThreadLocal变量维持的对象为value存入Map
else
createMap(t, value);
}
其中,getMap()方法:
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
threadLocals是线程的成员变量,类型为ThreadLocal.ThreadLocalMap,可见用于保存ThreadLocal-value的ThreadLocalMap是ThreadLocal的内部类。
createMap方法如下:
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
该方法new了一个ThreadLocalMap,并存入了第一个Entry。ThreadLocalMap的构造方法如下:
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
//初始化默认长度的entry数组
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
//计算entry应该放到哪里
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
//设置扩容阈值
setThreshold(INITIAL_CAPACITY)
}
ThreadLocalMap内部有一个Entry数组,在这个数组上通过线性探测法构造了一个hash表。
这里的Entry对TreadLocal对象的引用方式是弱引用,所以当程序中ThreadLocal变量生命周期结束后,Entry对ThreadLocal对象的引用不会影响ThreadLocal的回收。
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
回到ThreadLocalMap的set方法:
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
//从i位置,线性探测可用的位置
for (Entry e = tab[i]; e != null; e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//如果这个位置有entry,且entry的key就是当前的ThreadLocal,则用当前value覆盖entry的value
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
//如果entry不为空,但entry的key为空,说明需要整理了
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
//非空entry,都不能存储,找到第一个空的entry,存入
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
//满足rehash条件时,rehash
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash()
}
rehash和整理的逻辑太复杂,改日再看吧!