理清ThreadLocal、ThreadLocalMap、Thread之間的關系

初看ThreadLocal代碼時候，感覺到很繞。區區三個類，但他們之間的類關系和設計思路與我們平常寫的業務代碼是不太一樣的。

讓我們一起來看看這三個類之間錯綜復雜的關系吧。

三者關系概覽

 

 

從上圖我們可以發現Thread 中持有一個ThreadLocalMap ，這里你可以簡單理解為就是持有一個數組，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 可以持有多個ThreadLocal。

三者之間的類關系

為什么ThreadLocalMap被設計為ThreadLocal的內部類

為什么要將ThreadLocalMpa設計為ThreadLocal的內部類，而不獨立出來呢？其實這里涉及到內部類起到封裝的作用，我們一起看一下源碼

    /**
     * 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 {}

主要是說明ThreadLocalMap 是一個線程本地的值，它所有的方法都是private 的，也就意味着除了ThreadLocal 這個類，其他類是不能操作ThreadLocalMap 中的任何方法的，這樣就可以對其他類是透明的。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 為什么可以引用ThreadLocalMap 的原因，因為他們在同一個包下面。

ThreadLocal中的ThreadLocalMap是什么時候和Thread綁定在一起

雖然Thread 可以引用ThreadLocalMap，但是不能調用任何ThreadLocalMap 中的方法。這也就是我們平時都是通過ThreadLocal 來獲取值和設置值，看下以下代碼

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

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

我們這里看似是調用ThreadLocal的set方法設置了hello world，實際上這個值已經被設置到當前線程Thread擁有的ThreadLocalMap中去了。 

    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里，因為ThreadLocalMap 還沒和Thread 綁定
            createMap(t, value);
    }
    
    //這個時候開始創建一個新的ThreadLocalMap 賦值給Thread 進行綁定
    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

我們調用ThreadLocal 的get 方法的時候，其實我們最后是通過調用ThreadLocalMap 來獲取值的。看完了get和set方法后，我們會發現ThreadLocalMap其實是一個中間媒介，對於使用者而言我們與我們直接打交道的是ThreadLocal，只不過我們要想把值和線程綁定在一起是離不開ThreadLocalMap這個媒介的。

    public T get() {
        //這里通過獲取當前的線程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //通過線程來獲取ThreadLocalMap ，還記得我們上面說的Thread 里面有一個ThreadLocalMap 屬性嗎？就是這里用上了
        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();
    }

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

現在大家應該明白了，其實ThreadLdocalMap 對使用者來說是透明的，可以當作空氣，我們一值使用的都是ThreadLocal，這樣的設計在使用的時候就顯得簡單，然后封裝性又特別好。

 

引用文章：

https://blog.csdn.net/weixin_45127309/article/details/102746772