ThreadLocal

ThreadLocal

直译为线程本地，个人理解为线程变量，意思是ThreadLocal中填充的变量属于当前线程，该变量对其他线程而言是隔离的。在多线程中，为保证多个线程对共享变量的安全访问，可以将变量放到ThreadLocal类型的对象中，使变量在每个线程中都有独立拷贝，不会出现一个线程读取变量时而被另一个线程修改的现象。

ThreadLocalMap

ThreadLocalMap 是 ThreadLocal 的静态内部类
ThreadLocalMap 维护了一个 Entry 数组，Entry 的 key 是 ThreadLocal 对象，value 是存入的对象，一个 ThreadLocal 只能存储一个Object对象，如果需要存储多个Object对象那么就需要多个ThreadLocal
Entry 的 key 引用 ThreadLocal 是弱引用

static class ThreadLocalMap {
        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }

        /**
         * The initial capacity -- MUST be a power of two.
         */
        private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;

        /**
         * The table, resized as necessary.
         * table.length MUST always be a power of two.
         */
        private Entry[] table;

ThreadLocal的使用

通过get、set来获取、设置存储对象，其中get方法会从当前线程中取出
ThreadLocalMap，然后把当前的ThreadLocal作为Key，ThreadLocal中的Object作为值存到线程的threadLocals中去

• 以下为JDK8中的源码，需要特别注意的是，早期的ThreadLocalMap的结构并不是这样，早期的Key是Thread，而Thread死亡后Map中的Key会变为null，Value则无法回收，最终造成内存泄漏问题，而在JDK8中可以看到，ThreadLocalMap放入了Thread中，生命周期跟Thread保持一致，故即使Key是弱引用，可能会变成null，也不会造成严重的内存泄漏问题，因为线程的生命周期并不长

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

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();
    }

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }

static class ThreadLocalMap {

        /**
         * The entries in this hash map extend WeakReference, using
         * its main ref field as the key (which is always a
         * ThreadLocal object).  Note that null keys (i.e. entry.get()
         * == null) mean that the key is no longer referenced, so the
         * entry can be expunged from table.  Such entries are referred to
         * as "stale entries" in the code that follows.
         */
        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }
}

ThreadLocal的思考

今天与同事聊到ThreadLocal，同事提了一个问题

• 从代码功能上来看，ThreadLocal其实就类似一个工具类，本身并不包含数据与状态，那为什么不用static修饰？

经过验证，public T get()方法用static修饰时编译器会报错，因为ThreadLocal是带泛型的，无法在编译时确定具体类型，故只能通过new的方式创建