三. 线程管理之ThreadLocal

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本文概要：

1. 认识ThreadLocal
2. 了解ThreadLocal的实现原理

在Android系统源码中,多处用到了Threadlocal,如最熟悉的Handler中的Looper,其次还有属性动画中AnimationHandler、ActivityThread、AMS都有涉及到.接下来一块儿来认识与了解它.

一. 认识ThreadLocal

概念:线程内部的数据存储类,能够实如今不一样线程具备不一样数据副本.它的做用域仅限于当前当前线程,线程之间互不干扰.

基本使用

这里定义了一个ThreadLocal用来存储Integer类型的数据,设置了默认值为999.分别在MainThread,SubThreadA对ThreadLocal的值进行设置,SubThreadB未进行设置值.

示例源码

public class ThreadLocalActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "ThreadLocalActivity";
    
    private ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<Integer>(){
        @Override
        protected Integer initialValue() {
            return 999;
        }
    };

    public static void startActivity(Context pkgContext) {
        Intent intent = new Intent(pkgContext, ThreadLocalActivity.class);
        pkgContext.startActivity(intent);
    }

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_threadlocal);
        threadLocal.set(100);
        new SubThreadA("SubThreadA").start();
        new SubThreadB("SubThreadB").start();
        System.out.println("MainThread:" + threadLocal.get());

    }

    class SubThreadA extends Thread {

        public SubThreadA(String name) {
            super(name);
        }

        @Override
        public void run() {
            threadLocal.set(110);

            int value = threadLocal.get();

            System.out.println("SubThreadA:" + value);
        }
    }

    class SubThreadB extends Thread {

        public SubThreadB(String name) {
            super(name);
        }

        @Override
        public void run() {

            int value = threadLocal.get();

            System.out.println("SubThreadB:" + value);
        }
    }

}

//调用输出
I: SubThreadA:110
I: MainThread:100
I: SubThreadB:999

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最后经过调用输出结果,能够清晰的看到虽然操做的是同一个ThreadLocal对象,可是在三个不一样线程存储的值是互不影响的.回过头再对照看概念性内容就清晰明了许多.另外在SubThreadB由于没有设置值,因此得到的是咱们初始化设置的默认值999.

二. 了解ThreadLocal的实现原理

认识了它基本使用,接着一块儿来了解ThreadLocal的基本原理,之因此用了解,由于笔者本身对ThreadLocal的理解有限且实际开发中运用较少.这里就简单的看下原理.

2.1 当调用Set方法进行存储值时.

对应源码

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取当前线程的ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            //不为空,直接存储值
            map.set(this, value);
        else
            //为空,建立一个ThreadLocalMap并存储值.
            createMap(t, value);

}
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从上面源码能够看出,咱们设置的值,是存储在ThreadLocalMap下的.当第一次存储时,先会createMap初始化一个ThreadLocalMap.接着看如何进行初始化的.

对应源码

void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
            table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
            int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
            //将新值存储在table数组中,该数组类型是Entry,扩展了弱引用封装了ThreadLocal与value.
            table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
            size = 1;
            setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
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经过以上源码,能够很清楚的发现最终咱们设置的值，是存储在一个Entry类型的table数组中的,这个Entry封装了ThreadLocal与Value.

接着,若是不是第一次set值,那么会进入ThreadLocalMap的set方法,咱们继续往下看.

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) {
                    //替换存在的值
                    e.value = value;
                    return;
                }

                if (k == null) {
                    replaceStaleEntry(key, value, i);
                    return;
                }
            }
            //将值存储在table数组中
            tab[i] = new Entry(key, value);
            int sz = ++size;
            if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
                rehash();
        }
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这里不分析具体算法,从上面能够发现最终也是保存在table数组中.

2.2 当调用Get方法获取存储值时.

对应源码

public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        //一样获取当前线程的ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            //不为空,获取对应值
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        //为空,返回设置的默认值
        return setInitialValue();
}
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经过以上源码,get方法简单来讲就是从当前线程的ThreadLocalMap对象中获取存储的值.

经过SET与GET源码简单分析,咱们知道它们所操做的对象都是当前线程的ThreadLolocalMap对象的table数组，所以在不一样线程中访问同一个ThreadLocal的set和get方法，它们对ThreadLocal所作的读写操做仅限于各自线程的内部.

本文小结

最后咱们对ThreadLocal的实现流程作一个小结.

1. Set方法时,将值存储在当前线程的ThreadLolocalMap对象的table数组中.
   • 该table数组是Entry类型,封装了ThreadLocal与Value.
2. Get方法时,从当前线程的ThreadLolocalMap对象的table数组中获取存储的值.

最后奉上一个极简版的ThreadLocal的工做流程图.

ThreadLocal工做流程极简图

因为本人技术有限,若有错误的地方,麻烦你们给我提出来,本人不胜感激,你们一块儿学习进步.

参考连接:

• www.cnblogs.com/whoislcj/p/…