Threadlocal源碼分析以及其中WeakReference做用分析

今天在看Spring 3.x企業應用開發實戰，第九章 Spring的事務管理，9.2.2節ThreadLocal的接口方法時，書上有提到Threadlocal的簡單實現，我就去看了下JDK1.8的Threadlocal的源碼。發現實現方式與書中講的並不相同，同時在網上搜索了一下，發現有比較多的人理解錯了。

先看一下容易誤導的解釋：在ThreadLocal類中有一個Map對象，這個Map以每一個Thread對象爲鍵，保存了這個線程對應局部變量值，對應的實現方式以下：

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

 
 
 
 
public class SimpleThreadLocal { private Map valueMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap()); public void set(Object newValue) { valueMap.put(Thread.currentThread(), newValue);//①鍵爲線程對象，值爲本線程的變量副本 } public Object get() { Thread currentThread = Thread.currentThread(); Object o = valueMap.get(currentThread);//②返回本線程對應的變量 if (o == null && !valueMap.containsKey(currentThread)) {//③若是在Map中不存在，放到Map 中保存起來。 o = initialValue(); valueMap.put(currentThread, o); } return o; } public void remove() { valueMap.remove(Thread.currentThread()); } public Object initialValue() { return null; }}

爲何不按照那種有誤的方法實現呢？
看起來彷佛是不一樣線程獲取了各自的值，可是這些值並無線程獨立。線程A能夠操做線程B對應的值。若是某個線程將保存這些值的Map置爲null了，那麼其餘線程也沒法訪問了。

其實是怎樣的呢
咱們看ThreadLocal的get()方法源碼。能夠看到獲取Threadlocal中的值，是先經過當前線程的線程對象t，獲取t的ThreadlocalMap屬性對象，而後再以Threadlocal對象爲鍵，去獲取ThreadlocalMap中的值。

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

 
 
 
 
public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t);//獲取線程對象的屬性 if (map != null) { ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);//這裏的this是指Threadlocal對象，Threadlocal在類中一般以靜態屬性出現，因此多個線程的Threadlocal指向同一個對象。 if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") T result = (T)e.value; return result; } } return setInitialValue(); }ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals;}

同時咱們查看ThreadLocal源碼中定義的靜態類ThreadLocalMap，其實底層封裝的是一個Entry數組，獲取方式和普通的HashMap不太同樣，若是沒有命中，就直接經過線性搜索，由於ThreadLocalMap須要保存的Entry並不會太多。

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

 
 
 
 
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); }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; } }

經過ThreadLocal，每一個線程保存自身的數據，不能訪問到其餘線程的數據。

ThreadLocalMap的Entry使用ThreadLocal的WeakReference引用做爲Key值，當全部線程運行出ThreadLocal的做用域時，即沒有強引用ThreadLocal時，ThreadLocal就會被回收。

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

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

不是Threadlocal爲每一個線程提供了獨立的變量，而是每一個線程本身帶了本身獨立的變量。

關於內存泄漏
關於ThreadLocalMap的內存泄漏：若是一個ThreadLocal的生命週期結束，即在ThreadLocal所處的類中沒有了強引用，而Thread沒有結束，在Thread的threadLocals成員變量中，會有一個Entry使用弱引用引用了ThreadLocal做爲key，由於是弱引用，這個key將被回收。而value是強引用，看起來是會形成泄漏，可是在ThreadLocalMap的set和get方法中，有一些釋放的方法。具體的我也不太懂。
仍是老老實實使用ThreadLocal的remove方法比較好。

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

 
 
 
 
public void remove() { ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread()); if (m != null) m.remove(this);}

來自爲知筆記(Wiz)