ThreadLocal 工作原理、部分源码分析

ThreadLocal 工作原理、部分源码分析1.大概去哪里看ThreadLocal 其根本实现方法，是在Thread里面，有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap属性ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;ThreadLocalMap 静态内部类维护了一个Entry 数组1private Entry[] table;查看Entry 源码，它维护了两个属性，ThreadLocal 对象与一个Object复制代码static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {/** The value associated with this ThreadLocal. */Object value;Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {super(k);value = v;}}复制代码那么，这几项似乎可以这么串下来：Thread. currentThread().threadLocals. table｛当前线程，的ThreadLocalMap对象，的Entry数组｝（忽略访问权限的事儿）------------------------------------------------我是分割线------------------------------------------------2.代码实现分析ThreadLocal 提供set(),get()方法，用于数据的写入与读取。

数据的存储与获取的位置，即Thread. currentThread().threadLocals. table ｛当前线程，的ThreadLocalMap对象，的Entry数组｝复制代码public void set(T value) {Thread t = Thread.currentThread();//获取当前线程tThreadLocalMap map = getMap(t);//获取threadLocals 对象if (map != null)map.set(this, value);//调用ThreadLocalMap 的set方法向threadLocals 中写入一条数据elsecreateMap(t, value);//如果threadLocals 为null 则为当前线程t 创建一个map，并插入数据}复制代码map.set(this, value);注意，这里，传入的第一个参数为this 即ThreadLocal 对象自身，假如我们声明了一串代码：1private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<String>();然后我们又执行了threadLocal.set(“string 1234”);那么，在Thread. currentThread().threadLocals. table 中，应该有这么一个Entry :ThreadLocal指向threadLocal，value 为“string 1234”分析源码（这里，所有的源码都来自于jdk1.7.0_71）：复制代码private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {// We don't use a fast path as with get() because it is at// least as common to use set() to create new entries as// it is to replace existing ones, in which case, a fast// path would fail more often than not.Entry[] tab = table;int len = tab.length;int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);for (Entry e = tab[i];e != null;e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {ThreadLocal<?> k = e.get();if (k == key) {e.value = value;return;}if (k == null) {replaceStaleEntry(key, value, i);return;}}tab[i] = new Entry(key, value);int sz = ++size;if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)rehash();}复制代码分析两处：1. int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);根据当前的ThreadLocal 的threadLocalHashCode 跟ThreadLocalMap.table的长度-1 ，按位与，获得目标索引值i ，如果tab[i] 为空的话，将会在tab[i] 处插入一个Entry ；2. for (Entry e = tab[i]; e != null; e = tab[i = nextIndex(i, len)])如果如果tab[i] 不为空，则调用i = nextIndex(i, len) 将i值进行+1或者置为0，然后判断e是否为null 如果e!=null 判断e 中的ThreadLocal对象，跟传入的ThreadLocal 对象，是否为同一个对象。

如果是同一个对象，则对e的value 进行重新赋值。

如果在遍历的过程中发现某个e的ThreadLocal 对象为空，则将Entry(threadLocal,”string 1234”) 设置在此时的tab[i]处。

（如果一开始进来的时候e 为null 即tab[i]==null 。

是不会走for循环的，会直接把Entry(threadLocal,”string 1234”) 赋值到table[i]）;123private static int nextIndex(int i, int len) {return ((i + 1 < len) ? i + 1 : 0);}分析，为什么会有i = nextIndex(i, len) 这样的设定。

执行int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);的时候，很可能不同的key.threadLocalHashCode得到了相同的i 值，那么，就从i 开始，遍历table对象，找到一个可以放置Entry(threadLocal,”string 1234”) 的位置，比如:System.out.println(626627285 & 16-1);//5System.out.println(626627317 & 16-1);//5System.out.println(626627573 & 16-1);//5这三个，获取到的i值，都为5（当然实际用到的hashCode的算法不是这样的，不会产生这么接近的数）。

在同一个线程中，626627285先set(value1)了，得到5，table[5]为空，那就填进去table[5]=new Entry(626627285,value1);626627317接着set(value2)，算出来i=5,但是table[5]已经有人占了，那就只能看table[6]有没有空闲位置，一看table[6]==null,好，就放这儿了table[6]=new Entry(626627317,value2);626627573接着set(value3)，算出来i=5,但是table[5]已经有人占了，那就只能看table[6]有没有空闲位置，一看table[6]也被占了，再看table[7]==null,好，就放这儿了table[7]=new Entry(626627573,value3)假如有个线程算出来i=15 但是table[15]!=null,需要向后找空闲位置，table[16]是越界的，nextIndex返回0，从table[0]开始找下面这串代码，维护了table 的长度，避免了遍历了一圈table 却找不到table[i]==null 的情况，即保证table的某些索引处肯定为null，因为还没填满的时候就已经扩容了。

if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)rehash();------------------------------------------------我是分割线------------------------------------------------下面分析get()复制代码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();}复制代码1. 获取当前线程的threadLocals 并传入ThreadLocal 对象，获取对应的值。

2. 如果当前线程的threadLocals 为null ，则为当前线程t 创建一个map，并插入数据setInitialValue ()=null，并返回null复制代码private T setInitialValue() {T value = initialValue();Thread t = Thread.currentThread();ThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null)map.set(this, value);elsecreateMap(t, value);return value;}复制代码分析map.getEntry(this)复制代码private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);Entry e = table[i];if (e != null && e.get() == key)return e;elsereturn getEntryAfterMiss(key, i, e);}复制代码这里看到，也是先使用int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1); 得到一个索引值，然后去table获取Entry对象，得到几种结果：1. e!=null && e.get()!=key 因为是通过“int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);”获取的索引值，不同的ThreadLocal 对象，可能获取到相同的索引值，所以，这种情况是存在的。