Threadlocal源码分析以及其中WeakReference做用分析

今天在看Spring 3.x企业应用开发实战，第九章 Spring的事务管理，9.2.2节ThreadLocal的接口方法时，书上有提到Threadlocal的简单实现，我就去看了下JDK1.8的Threadlocal的源码。发现实现方式与书中讲的并不相同，同时在网上搜索了一下，发现有比较多的人理解错了。

先看一下容易误导的解释：在ThreadLocal类中有一个Map对象，这个Map以每一个Thread对象为键，保存了这个线程对应局部变量值，对应的实现方式以下：

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

 
 
 
 
public class SimpleThreadLocal { private Map valueMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap()); public void set(Object newValue) { valueMap.put(Thread.currentThread(), newValue);//①键为线程对象，值为本线程的变量副本 } public Object get() { Thread currentThread = Thread.currentThread(); Object o = valueMap.get(currentThread);//②返回本线程对应的变量 if (o == null && !valueMap.containsKey(currentThread)) {//③若是在Map中不存在，放到Map 中保存起来。 o = initialValue(); valueMap.put(currentThread, o); } return o; } public void remove() { valueMap.remove(Thread.currentThread()); } public Object initialValue() { return null; }}

为何不按照那种有误的方法实现呢？
看起来彷佛是不一样线程获取了各自的值，可是这些值并无线程独立。线程A能够操做线程B对应的值。若是某个线程将保存这些值的Map置为null了，那么其余线程也没法访问了。

其实是怎样的呢
咱们看ThreadLocal的get()方法源码。能够看到获取Threadlocal中的值，是先经过当前线程的线程对象t，获取t的ThreadlocalMap属性对象，而后再以Threadlocal对象为键，去获取ThreadlocalMap中的值。

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

 
 
 
 
public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t);//获取线程对象的属性 if (map != null) { ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);//这里的this是指Threadlocal对象，Threadlocal在类中一般以静态属性出现，因此多个线程的Threadlocal指向同一个对象。 if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") T result = (T)e.value; return result; } } return setInitialValue(); }ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals;}

同时咱们查看ThreadLocal源码中定义的静态类ThreadLocalMap，其实底层封装的是一个Entry数组，获取方式和普通的HashMap不太同样，若是没有命中，就直接经过线性搜索，由于ThreadLocalMap须要保存的Entry并不会太多。

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

 
 
 
 
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; } }

经过ThreadLocal，每一个线程保存自身的数据，不能访问到其余线程的数据。

ThreadLocalMap的Entry使用ThreadLocal的WeakReference引用做为Key值，当全部线程运行出ThreadLocal的做用域时，即没有强引用ThreadLocal时，ThreadLocal就会被回收。

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

 
 
 
 
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为每一个线程提供了独立的变量，而是每一个线程本身带了本身独立的变量。

关于内存泄漏
关于ThreadLocalMap的内存泄漏：若是一个ThreadLocal的生命周期结束，即在ThreadLocal所处的类中没有了强引用，而Thread没有结束，在Thread的threadLocals成员变量中，会有一个Entry使用弱引用引用了ThreadLocal做为key，由于是弱引用，这个key将被回收。而value是强引用，看起来是会形成泄漏，可是在ThreadLocalMap的set和get方法中，有一些释放的方法。具体的我也不太懂。
仍是老老实实使用ThreadLocal的remove方法比较好。

 
 
 
 

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

  
  
  
  

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

来自为知笔记(Wiz)