ThreadLocal源碼走讀

ThreadLocal可以用于存儲每個線程中跨方法使用的數據,具體使用場景如,多數據源標志,session存儲等。
那么到底是如何實現從可以保證Threadlocal中的值,其他線程無法訪問到。

每個線程Thread對象中都存在一個threadLocals屬性,用于存放屬于本線程的ThreadLocal數據,具體定義如下(Thread.class):

    /* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
     * by the ThreadLocal class. */
   // 此處未使用private修飾,權限屬于友緣,同時也無法被其他線程對象訪問到,由于Thread.class 與ThreadLocal同屬java.lang包,故而后面創建ThreadLocalMap 可以進行賦值。
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

ThreadLocal.ThreadLocalMap定義:

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;
            
            //key 是ThreadLocal ,且為弱引用,弱引用在GC時會被線程回收,
            //作用:當threadlocal強引用不存在后,entry中的key即threadlocal對象,會在GC時被回收,這時對應entry中key即為空,而在get/set方法,具體見 expungeStaleEntry/replaceStaleEntry 時,會清空這些key,從而放置內存泄露。
          // 場景示意如下: 
                //ThreadLocal<String>  local = new ThreadLocal<>();
                // local.set("123");
                //local = null 這時 local強引用失效,即便沒有調用remove方法,對應的value也會清楚掉
          //注意:弱引用是指著弱引用指向的對象在沒有其他強引用的情況下,他所指向的引用對象對象被回收掉。
            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與hashmap中的一樣用于存儲數據
         * table.length MUST always be a power of two.
         */
        private Entry[] table;

        /**
         * The number of entries in the table.  table的大小
         */
        private int size = 0;

設置get方法

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        //獲取當前線程的threadLocals 
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
           //存在放置放置到當前線程的threadLocals對象里,此處set邏輯與hashmap相似,不做深究
            map.set(this, value);
        else
           //不存在創建
            createMap(t, value);
    }

   //獲取當前線程的threadLocals
   ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }

     //創建threadLocalMap并賦值給當前線程的threadLocals
     void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

讀取

    public T get() {
        //與設置相同
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            //獲取entry
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                //不為空返回value
                return result;
            }
        }
       //不存在的話,設置初始值null
        return setInitialValue();
    }

通過以上代碼閱讀可以發現,每個線程中都存在一個threadLocals ,而threadLocal中的值獲取時,通過當前線程中的ThreadLocalMap 獲取,從而保證獲取的值屬于當前線程。

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