ThreadLocal源码解析_c++ std thread_local 源码解析

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public class ThreadLocalTest {
 
    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
 
    public static void main(String[] args) {
        threadLocal.set("张三")
        System.out.println(get()); 
    }
 
}

上面是 ThreadLocal一个很简单的使用例子:

首先看ThreadLocal的构造方法 默认一个ThreadLocal对象

  public ThreadLocal() {
    }

接下来看set方法

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

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

    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

上面的set方法:首先获取到当前执行的线程Thread对象,Thread对象有个成员变量ThreadLocalMap,Map中的Key和value:key为threadLocal对象 value为要存入的线程需要隔离的数据。看到这里其实大家也大概清楚了,Thread是如何做线程隔离的。每一个线程都是一个成员变量ThreadLocalMap :threadLocal作为lkey:value是要隔离的数据用值

看到这里可能有同学会问:

1、如何ThreadLocalMap发生hash碰撞怎么处理

2、为何ThreadLocalMap的key值不用Thread对象。这样是不是更好理解。线程和value一对一的绑定。

3、Thread作为一个比较持久的对象,在ThreadLocalMap中引用了threadLocal对象,那么这个threadLocal对象是否为存在内存泄漏的情况,一直不会被GC清理掉。

接下来我们带着问题一个一个的看,首先看第一个问题:

set方面的源码:

private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {


            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;
            int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);

            for (Entry e = tab[i];
                //如果tab[i]中有值说明发行了hash碰撞。
                 e != null; 
              //找打数组下一个槽位的值
                 e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
                ThreadLocal<?> k = e.get();
                 //如果下一个槽位的值和当前值相等,那么就替换,相等于刷新值 
                if (k == key) {
                    e.value = value;
                    return;
               //如果下一个槽位的值和当前值相等,那么就把key值放到下一个槽位
                if (k == null) {
                    replaceStaleEntry(key, value, i);
                    return;
                }
            }

            tab[i] = new Entry(key, value);
            int sz = ++size;
            if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
                rehash();
        }

所以第一个问题:如果发生冲突,ThreadlocalMap直接往后找相邻的下一个节点,如果相邻节点为空,直接存进去,如果不为空,继续往后找,直到找到空的,把元素放进去,或者元素个数超过数组长度阈值,进行扩容。

问题2:

其实我们可以思考这样一个问题,Thread对象是唯一的。一个线程即一个Thread对象要隔离的数据不止一个怎么办。这就是为什么不能用Thread对象作为key的原因。因为没法扩展多个要隔离的数据的问题、

问题3:

ThreadLocalMap的源码:

      ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
          INITIAL_CAPACITY 默认大小为16
           table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
            // firstKey.threadLocalHashCode 求得ThreadLocal对象的HashCode值 并取模15
            int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
            table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
            size = 1;
            setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
        }

        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            Object value;

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

通过上面源码可以发现:ThreadLocalMap中的Threadlocal对象是弱引用:

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