好久沒更新博客了,一直都有學習新知識,但是沒時間總結,主要因為顧著去發展模型興趣去了哈 難得靜下來寫一篇博客 閑話不多說,直接進入主題
兩年前因為工作關系,曾經研究過ThreadLocal源碼一段時間,不過研究得不夠透徹。最近偶然間又接觸到ThreadLocal,又有了新的認識,因此寫篇博客記錄下來,順便拋磚引玉一下。 網上很多人都會把ThreadLocal類比為Map來實現的,如果你真的這樣認為,借用最近我比較喜歡的一句話來說 — 年輕人,你真的太年輕了。 一般百度”ThreadLocal實現”,得到的文章都是類似下面的描述
ThreadLocal是解決線程安全問題一個很好的思路,ThreadLocal類中有一個Map,用于存儲每一個線程的變量副本,Map中元素的鍵為線程對象,而值對應線程的變量副本,由于Key值不可重復,每一個“線程對象”對應線程的“變量副本”,而到達了線程安全。
其實上面的說法是不準確的 ThreadLocal類并沒有一個Map來保存數據,數據都是保存在線程實例上的
下面我們來剖析一下
首先我們要介紹一種存儲模式
這種模式是為了解決多線程變量共享導致線程安全和死鎖問題,首先看看下面的示意圖
ObjectX類會被多個線程使用到,為了避免線程安全以及可能的死鎖為題,我們希望每個線程都有自己的ObjectX實例。 于是我們設計出一個代理類,用來代理保存和獲取操作。
實際上JDK已經提供了上述模式的實現,那就是今天的豬腳ThreadLocal
首先看一個簡單的ThreadLocal例子
public class ThreadSpecificDateFormat { PRivate static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> TS_SDF = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>() { @Override protected SimpleDateFormat initialValue() { return new SimpleDateFormat(); } }; public static Date parse(String timeStamp, String format) throws ParseException { final SimpleDateFormat sdf = TS_SDF.get(); sdf.applyPattern(format); Date date = sdf.parse(timeStamp); return date; } public static String format(Date date, String format) { final SimpleDateFormat sdf = TS_SDF.get(); sdf.applyPattern(format); String strDate = sdf.format(date); return strDate; }}結合上圖看,實例的統一接入點就是ThreadLocal.get()(TS_SDF.get())這個方法了,通過這個接入點客戶端就能拿到Object實例。
接下來再看看get方法的具體實現
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();}ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals;}第一步 先獲通過Thread.currentThread()取當前線程 第二步 然后獲取當前線程的threadLocals屬性 第三步 在threadLocals屬性里獲取Entry實例 第四部 從Entry實例的value屬性里獲取到最后所要的Object對象
“當前線程的threadLocals(ThreadLocalMap類的實例)屬性”就是擔任之前說的”線程的局部存儲”角色,因為實際存儲的數據都是放在線程實例里的,而不是ThreadLocal實例里,客戶端只是利用ThreadLocal作為一個中介去訪問線程罷了
接下來討論一下上面出現的ThreadLocalMap類以及Entry類,直接貼源碼
static class ThreadLocalMap { static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { /** The value associated with this ThreadLocal. */ Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; } } ... ... /** * The table, resized as necessary. * table.length MUST always be a power of two. */ private Entry[] table; /** * The number of entries in the table. */ private int size = 0; ... ... }Entry是ThreadLocalMap的內部類,而且ThreadLocalMap里擁有一個類型為Entry[]的table屬性,而線每個線程實例有自己的ThreadLocalMap。到這里結論已經很明顯了, 負責保存ThreadLocal的key和value根本就不是一個Map類型,而是一個Entry數組!
Entry繼承WeakReference,因此繼承擁有一個弱引用referent,而且自身也有一個value屬性。Entry利用referent來保存threadLocal實例的弱引用,利用value保存Object的強引用
最后的問題是怎樣在Entry數組里定位我們需要的Entry呢 還是看代碼說話
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) { int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1); Entry e = table[i]; if (e != null && e.get() == key) return e; else return getEntryAfterMiss(key, i, e);}留意key.threadLocalHashCode這個屬性,Entry在保存進Entry[]數組之前,會利用ThreadLocal的引用計算出一個hash值,然后利用這個hash值作為下標定位到Entry[]數組的某個位置; 相反,從Entry[]取Entry也是同樣道理。
最后來一個圖來總結上面說的內容
客戶端訪問ThreadLocal實例的get方法,get方法通過Thread.getCurrentThread獲得當前線程的實例,從而獲得當前線程的ThreadLocalMap對象,而ThreadLocalMap里包含了一個Entry數組,里面的每個Entry保存了ThreadLocal引用以及Object引用,Entry的referent保存ThreadLocal的弱引用,Entry的value保存Object的強引用。
歡迎關注個人公眾號
新聞熱點
疑難解答