ThreadLocal工作原理

这篇文章中,总结了一下面试过程中遇到的关于ThreadLocal的内容。总体上说,这样回答,面试算是过得去了。但是,这样的回答,明显仅仅是背会了答案,而没有去研究ThreadLocal的最根本的实现原理。

一共有两个问题。

1、每个线程的变量副本是存储在哪里的?

2、变量副本是怎么从共享的那个变量赋值出来的?源码中的threadlocal的初始值是什么时机设置的?

=====================================

最关键的问题是:ThreadLocal是怎么实现了多个线程之间每个线程一个变量副本的?它是如何实现共享变量的。

ThreadLocal提供了set和get访问器用来访问与当前线程相关联的线程局部变量。

可以从ThreadLocal的get函数中看出来,其中getmap函数是用t作为参数,这里t就是当前执行的线程。

从而得知,get函数就是从当前线程的threadlocalmap中取出当前线程对应的变量的副本【注意,变量是保存在线程中的,而不是保存在ThreadLocal变量中】。当前线程中,有一个变量引用名字是threadLocals,这个引用是在ThreadLocal类中createmap函数内初始化的。每个线程都有一个这样的threadLocals引用的ThreadLocalMap,以ThreadLocal和ThreadLocal对象声明的变量类型作为参数。这样,我们所使用的ThreadLocal变量的实际数据,通过get函数取值的时候,就是通过取出Thread中threadLocals引用的map,然后从这个map中根据当前threadLocal作为参数,取出数据。现在,变量的副本从哪里取出来的(本文章提出的第一个问题)已经确认解决了。

【ThreadLocal整体上给我的感觉就是,一个包装类。声明了这个类的对象之后,每个线程的数据其实还是在自己线程内部通过threadLocals引用到的自己的数据。只是通过ThreadLocal访问这个数据而已】

=================================

那么还剩下第二个问题。变量副本是什么时候“复制”到threadlocal中的呢?这里“复制”两个字用的很不专业。准确的说,应该是,变量副本【每个线程中保存的那个map中的变量】是怎么声明和初始化的?

看下面set函数的源码:


当线程中的threadlocalmap是null的时候,会调用createmap创建一个map。同时根据函数参数设置上初始值。也就是说,当前线程的threadlocalmap是在第一次调用set的时候创建map并且设置上相应的值的。

对于这篇文章中的例子,每个线程打印的东西都是相互独立的,是因为SequenceNumber的getNextNum()函数中先set了一个值,再get。写到这里,终于清楚了ThreadLocal的运作方法了。

解释如下:

1、在代码中声明的ThreadLocal对象,实际上只有一个。

2、在每个线程中,都维护了一个threadlocals对象,在没有ThreadLocal变量的时候是null的。一旦在ThreadLocal的createMap函数中初始化之后,这个threadlocals就初始化了。以后每次那个ThreadLocal对象想要访问变量的时候,比如set函数和get函数,都是先通过getMap(t)函数,先将线程的map取出,然后再从这个在线程(Thread)中维护的map中取出数据【以当前threadlocal作为参数】。

到此,第二个问题也解决了。

从这个函数中可以看出来,Thread中的threadlocals变量是在ThreadLocal对象中调用createMap函数来初始化的。其实在Thread的代码中可以搜搜看,是没有threadlocals这个变量的很多应用场景的。主要就是用在ThreadLocal中用来set和get函数中。

———————————————————-

那么上面的问题解决之后,又来了一个问题。不同的线程局部变量,比如说声明了n个(n>=2)这样的线程局部变量threadlocal,那么在Thread中的threadlocals中是怎么存储的呢?threadlocalmap中是怎么操作的?

在ThreadLocal的set函数中,可以看到,其中的map.set(this, value);把当前的threadlocal传入到map中作为键,也就是说,在不同的线程的threadlocals变量中,都会有一个以你所声明的那个线程局部变量threadlocal作为键的key-value。假设说声明了N个这样的线程局部变量变量,那么在线程的ThreadLocalMap中就会有n个分别以你的线程局部变量作为key的键值对。

———————————————————-

至此,所有的关于threadlocal的问题都已经解决了。



相关文章

发表评论

Comment form

(*) 表示必填项

2 条评论

  1. Josh 说道:

    刚发现和我了解的不一样啊,原来新的jdk已经改了实现方法了

    Thumb up 0 Thumb down 0

  2. palmshe 说道:

    利用Thread Local不多,先顶后看。

    Thumb up 0 Thumb down 0

跳到底部
返回顶部