BAT面試必考：ThreadLocal ，ThreadLocalMap 和Thread 的關係

引言

這三種的關係因爲大量的內部類的關係，第一次看的時候仍是有點繞的，感受你是老子的孫子，又是老子的老子。我仍是建議你先拋開內部類的關係，把每個類看成普通類來看到，理解每個類的職責，最後再把內部類放進去考慮這樣設計的目的。這裏也給你們一個啓示，面對複雜的事情的時候，咱們須要跳出來，先把問題簡單化，大方向把握了，再進一步去細化每個功能點和設計的藝術。

關係圖解

接下來咱們看下面一張圖

從上圖咱們能夠發現Thread 中持有一個ThreadLocalMap ，這裏你能夠簡單理解爲就是持有一個數組，這個數組是Entry 類型的。 Entry 的key 是ThreadLocal 類型的，value 是Object 類型。也就是一個ThreadLocalMap 能夠持有多個ThreadLocal。他們是一對多的關係（固然Entry 還涉及到弱引用的技術，這裏不展開，否則就沒完沒了了）

加上內部類的關係

爲何ThreadLocalMap 設計爲ThreadLocal 內部類

看到各類內部類是否是有點暈，感受你是老子的孫子，又是老子的老子，爲何不獨立ThreadLocalMap 出來呢？其實這裏涉及到內部類起到封裝的做用。來，咱們看看源碼的解析

/** * ThreadLocalMap is a customized hash map suitable only for * maintaining thread local values. No operations are exported * outside of the ThreadLocal class. The class is package private to * allow declaration of fields in class Thread. To help deal with * very large and long-lived usages, the hash table entries use * WeakReferences for keys. However, since reference queues are not * used, stale entries are guaranteed to be removed only when * the table starts running out of space. */
    static class ThreadLocalMap {
    //這裏省略其餘屬性和方法
    }
複製代碼

主要是說明ThreadLocalMap 是一個線程本地的值，它全部的方法都是private 的，也就意味着除了ThreadLocal 這個類，其餘類是不能操做ThreadLocalMap 中的任何方法的，這樣就能夠對其餘類是透明的。同時這個類的權限是包級別的，也就意味着只有同一個包下面的類才能引用ThreadLocalMap 這個類，這也是Thread 爲何能夠引用ThreadLocalMap 的緣由，由於他們在同一個包下面。

雖然Thread 能夠引用ThreadLocalMap，可是不能調用任何ThreadLocalMap 中的方法。這也就是咱們平時都是經過ThreadLocal 來獲取值和設置值，看下如下代碼

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadLocal<String> local = new ThreadLocal<>();
        local.set("hello word");
        System.out.println(local.get());
    }
}

複製代碼

但咱們調用ThreadLocal 的get 方法的時候，其實咱們最後是經過調用ThreadLdocalMap 來獲取值的

public T get() {
        //這裏經過獲取當前的線程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //經過線程來獲取ThreadLocalMap ，還記得咱們上面說的Thread 裏面有一個ThreadLocalMap 屬性嗎？就是這裏用上了
        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();
    }
複製代碼

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }
複製代碼

到這裏，讀者應該大概明白了，其實ThreadLdocalMap 對使用者來講是透明的，能夠看成空氣，咱們一值使用的都是ThreadLocal，這樣的設計在使用的時候就顯得簡單，而後封裝性又特別好。

ThreadLdocalMap 何時開始和Thread 進行綁定的呢

在第一次調用ThreadLocal set() 方法的時候開始綁定的，來咱們看下set 方法的源碼

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
        //第一次的時候進來這裏，由於ThreadLocalMap 還沒和Thread 綁定
            createMap(t, value);
    }
    
    //這個時候開始建立一個新的ThreadLocalMap 賦值給Thread 進行綁定
    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }
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看完兩件事

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