ThreadLocal
是开发中常会使用的一个工具,从类的名字就可以看出,它为线程提供本地变量,即:每个线程私有的数据。下面直接进入源码。
1、使用方法:
// Entity 存放线程要保存的信息
ThreadLocal<Entity> threadLocal = new ThreadLocal<Entity>();
//为线程设置私有数据
threadLocal.set(new Entity());
//拿出线程私有数据
threadLocal.get();
2、为线程设置私有数据:
①ThreadLocal的set()
方法
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//该线程的threadLocals已经初始化过,则调用ThreadLocalMap的set()方法,将数据push进来,否则调用createMap()函数初始化该变量
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
//返回该线程的threadLocals变量
return t.threadLocals;
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
//初始化该线程的threadLocals变量
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
public class Thread implements Runnable {
//每一个线程会有唯一的一个ThreadLocalMap类型变量,用来保存该线程所有的私有数据
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
}
②ThreadLocalMap
的set()
方法,从上面知道每一个线程有个ThreadLocalMap
的实例,用来保存该线程的私有数据(一个线程可能会存很多不同类型的私有数据)。
//ThreadLocalMap 构造方法
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
//数据是保存在一个数组里面的,初始长度为16
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
//计算数据放在数组的哪个位置,是根据ThreadLocal 的threadLocalHashCode值来计算的
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
//以ThreadLocal实例为key,放入实际的数据
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
//Entry类实际存储着数据,继承 WeakReference
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
//保存放进来的线程私有数据
value = v;
}
}
//ThreadLocalMap set方法
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
//计算数据放入的位置
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
//检测hash冲突,如果该位置已经放入了一个数据(e!=null),则线性地向后查找第一个合适的位置
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
//Entry 继承自WeakReference,所以用get()方法,可以直接拿到需要的key(ThreadLocal的实例)
ThreadLocal<?> k = e.get();
//找到一个位置,k和当前要插入的key值相同,更新该位置的数据
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
//找到一个位置已经有数据,但是key为null,则替换掉废弃的key
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
//将key-value存储到Entry中,放在数组的i位置
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
//判断是否需要扩展数组,这里是长度大于数组长度的2/3时扩展数组
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
以上就将某个数据保存到线程私有数据中了,总结一下:Thread
中有个ThreadLocalMap
实例,ThreadLocalMap
中有个数组:Entry[] table;
,Entry
中实际保存了数据value。也就是说一个线程可以有n多个私有数据,存放在ThreadLocalMap
中,每一个私有数据对应一个ThreadLocal
实例和一个Entry
实例。
3、取出数据:
①ThreadLocal
的get()方法:
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
//还是首先要拿到ThreadLocalMap实例
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
//以自己为key,从map中取出实际保存的数据,上面说过:数据是以ThreadLocal为key,实际数据为value保存到Entry对象中的
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
①ThreadLocalMap
的getEntry()
方法:
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
//计算数组下标,和放入数据时一样
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
//当前位置有数据,且key和要需要的一致,说明该位置保存了要的数据
if (e != null && e.get() == key)
return e;
else
//散列冲突,根据需要的key线性向后查找
return getEntryAfterMiss(key, i, e);
}
以上就是ThreadLocal
保存线程私有数据的大致实现原理,了解这些,相信对以后使用ThreadLocal
会有积极的帮助。