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ThreadLocal源码解析

ThreadLocal的原理核心就是理顺Thread，ThreadLocal以及ThreadLocalMap三者之间的关系。即每个Thread对象中都持有一个ThreadLocalMap成员变量，ThreadLocalMap可以持有多个ThreadLocal和对应的value。当往ThreadLocalMap 设置值时候，key是threadLocal本身。

每个Thread对象中都持有一个ThreadLocalMap成员变量

ThreadLocalMap可以持有多个ThreadLocal和对应的value

下面，通过对其核心的三个方法的流程来理解其实现过程。

initialValue()方法处理流程分析

initialValue()方法会返回当前线程对应的“初始值”，这是一个延迟加载的方法，只有在调用get的时候，才会触发当线程第一次使用get方法访问变量时，将调用此方法。但是如果线程调用了set方法，在这种情况下，不会调用initialValue方法了。

<code>protected T initialValue() {

    return null;

}/<code>

默认的initialValue方法是没做任何事情的，所以我们要重写initialValue方法，就像前面的例子。

Set流程分析

Set方法是设置值。

Threadlocal.set()

<code>public void set(T value) {
     //获取当前线程
Thread t = Thread.currentThread();
//通过当前线程，获取当前线程中的ThreadLocalMap
    ThreadLocalMap map = getMap(t); 

    if (map != null)
//如果ThreadLocalMap已经存在，则将值传进去
        map.set(this, value);
    else
//如果ThreadLocalMap不存在，则创建ThreadLocalMap
        createMap(t, value);
}/<code>

这里设置值是设置到Thread的ThreadLocalMap中，所以需要获取当前的Thread。

Threadlocal.getMap方法

<code>ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}/<code>

这个方法很简单，就是获取线程中的成员变量ThreadLocalMap

在Thread中成员变量threadLocals就是ThreadLocal.ThreadLocalMap 类型，初始值为null。

Threadlocal.createMap方法

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

可以看到，createMap方法就是为Thread的成员变量threadLocals 创建实例。并将需要设置的值放进map中。key就是threadlocal本身，value是需要保存的值。

Get流程分析

Get获取设置的值

ThreadLocal.get方法

<code>public T get() {
//获取当前的线程
    Thread t = Thread.currentThread();
//通过当前线程，获取当前线程中的ThreadLocalMap
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
//如果ThreadLocalMap不为空，获取值
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
//如果ThreadLocalMap为空，返回初始值
    return setInitialValue();
}/<code>

这里要注意的是Entry 继承了弱引用类型，使用弱引用类型的目的是为了避免已经无用的数据占用内存空间。当一个对象仅仅被weak reference指向, 而没有任何其他强引用指向, GC运行时候这个对象就会被回收。

Threadlocal.Entry 类型

<code>static class Entry extends WeakReference<threadlocal>> {
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;
    Entry(ThreadLocal> k, Object v) {
        super(k);
        value = v;
    }
}/<threadlocal>/<code>

<code>弱引用也是关键的知识。下面的代码可以测试弱引用是否有强引用时候的区别 

public class TestWeakReference {
   public static void main(String[] args) {
      Car car = new Car(22000,"silver");
      WeakReference weakCar = new WeakReference(car);
      int i=0;
      while(true){
         if(weakCar.get()!=null){
            i++;
            System.out.println("Object is alive for "+i+" loops - "+weakCar);
         }else{
            System.out.println("Object has been collected.");
            break;
         }
      }
//如果有下面这一句，car就不会被回收。因为被强应用指向了
      //System.out.println(car);
   }
}/<code>