ThreadLocal的实现

0.简介：创建线程局部变量的类

使用ThreadLocal创建的变量只能被当前线程访问，其他线程则无法访问和修改。

内部类ThreadLocalMap实现，key是变量，value是所在的线程。

用法如下：

private void testThreadLocal() {

    Thread t = new Thread() {

        ThreadLocal<String> mStringThreadLocal = new ThreadLocal<>();

        @Override

        public void run() {

            super.run();

            mStringThreadLocal.set("localValue"); // 设置值

            mStringThreadLocal.get(); // 获取值

        }

    };

    t.start();

}

1.如何实现:依靠内部类ThreadLocalMap

set是如何实现的？

首先获取当前线程
利用当前线程作为句柄获取一个ThreadLocalMap的对象
如果ThreadLocalMap对象不为空，则设置值;否则创建这个ThreadLocalMap对象并设置值

public void set(T value) {

    Thread t = Thread.currentThread();

    ThreadLocalMap map = getMap(t);

    if (map != null)

        map.set(this, value);

    else

        createMap(t, value);

}

下面是一个利用Thread对象作为句柄获取ThreadLocalMap对象的代码:

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {

    return t.threadLocals;

}

可以看出一个Thread实例就有一个ThreadLocalMap对象。

get是如何实现的

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();

    }

3.总结

实际上ThreadLocal的值是放入了当前线程的一个ThreadLocalMap实例中，所以只能在本线程中访问，其他线程无法访问。

ThreadLocal的实例以及其值仍然存放在JVM的堆。

4.问题

4.1 ThreadLocal会导致内存泄露么

如果应用使用了线程池，那么之前的线程实例处理完之后，会再次被复用，所以ThreadLocal变量会一直存在。

不会发生内存泄露，ThreadLocalMap的内部实现是弱引用的，可以被JVM回收。

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;

        }

    }

}

4.2 使用场景

实现单个线程单例以及单个线程上下文信息存储，比如交易id等
实现线程安全，非线程安全的对象使用ThreadLocal之后就会变得线程安全，因为每个线程都会有一个对应的实例
承载一些线程相关的数据，避免在方法中来回传递参数

巴特西