您好,登錄后才能下訂單哦!
前言
ThreadLocal為變量在每個(gè)線程中都創(chuàng)建了一個(gè)副本,所以每個(gè)線程可以訪問自己內(nèi)部的副本變量,不同線程之間不會(huì)互相干擾。本文會(huì)基于實(shí)際場景介紹ThreadLocal如何使用以及內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)制。
應(yīng)用場景
Parameter對(duì)象的數(shù)據(jù)需要在多個(gè)模塊中使用,如果采用參數(shù)傳遞的方式,顯然會(huì)增加模塊之間的耦合性。先看看用ThreadLocal是如何實(shí)現(xiàn)模塊間共享數(shù)據(jù)的。
class Parameter { private static ThreadLocal<Parameter> _parameter= new ThreadLocal<>(); public static Parameter init() { _parameter.set(new Parameter()); } public static Parameter get() { _parameter.get(); } ...省略變量聲明 }
實(shí)現(xiàn)原理
從線程Thread的角度來看,每個(gè)線程內(nèi)部都會(huì)持有一個(gè)對(duì)ThreadLocalMap實(shí)例的引用,ThreadLocalMap實(shí)例相當(dāng)于線程的局部變量空間,存儲(chǔ)著線程各自的數(shù)據(jù),具體如下:
Entry
Entry繼承自WeakReference類,是存儲(chǔ)線程私有變量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。ThreadLocal實(shí)例作為引用,意味著如果ThreadLocal實(shí)例為null,就可以從table中刪除對(duì)應(yīng)的Entry。
class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; } }
ThreadLocalMap
內(nèi)部使用table數(shù)組存儲(chǔ)Entry,默認(rèn)大小INITIAL_CAPACITY(16),先介紹幾個(gè)參數(shù):
ThreadLocal.set() 實(shí)現(xiàn)
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; }
從上面代碼中看出來:
接下去看看Entry存入table數(shù)組如何實(shí)現(xiàn)的:
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]; 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(); }
1.通過ThreadLocal的nextHashCode方法生成hash值。
private static AtomicInteger nextHashCode = new AtomicInteger(); private static int nextHashCode() { return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT); }
從nextHashCode方法可以看出,ThreadLocal每實(shí)例化一次,其hash值就原子增加HASH_INCREMENT。
2.通過 hash & (len -1) 定位到table的位置i,假設(shè)table中i位置的元素為f。
3.如果f != null,假設(shè)f中的引用為k:
4.如果f == null,則把Entry加入到table的i位置中。
5.通過cleanSomeSlots刪除陳舊的元素,如果table中沒有元素刪除,需判斷當(dāng)前情況下是否要進(jìn)行擴(kuò)容。
table擴(kuò)容
如果table中的元素?cái)?shù)量達(dá)到閾值threshold的3/4,會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容操作,過程很簡單:
private void resize() { Entry[] oldTab = table; int oldLen = oldTab.length; int newLen = oldLen * 2; Entry[] newTab = new Entry[newLen]; int count = 0; for (int j = 0; j < oldLen; ++j) { Entry e = oldTab[j]; if (e != null) { ThreadLocal<?> k = e.get(); if (k == null) { e.value = null; // Help the GC } else { int h = k.threadLocalHashCode & (newLen - 1); while (newTab[h] != null) h = nextIndex(h, newLen); newTab[h] = e; count++; } } } setThreshold(newLen); size = count; table = newTab; }
ThreadLocal.get() 實(shí)現(xiàn)
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(); } 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); }
獲取當(dāng)前的線程的threadLocals。
private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) { Entry[] tab = table; int len = tab.length; while (e != null) { ThreadLocal<?> k = e.get(); if (k == key) return e; if (k == null) expungeStaleEntry(i); else i = nextIndex(i, len); e = tab[i]; } return null; }
總結(jié)
希望通過本文的介紹,大家可以對(duì)ThreadLocal有一個(gè)更加直觀清晰的認(rèn)識(shí)。
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來一定的幫助,同時(shí)也希望多多支持億速云!
免責(zé)聲明:本站發(fā)布的內(nèi)容(圖片、視頻和文字)以原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載和分享為主,文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場,如果涉及侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系站長郵箱:is@yisu.com進(jìn)行舉報(bào),并提供相關(guān)證據(jù),一經(jīng)查實(shí),將立刻刪除涉嫌侵權(quán)內(nèi)容。