Java高并发6-ThreadLocal内部各种方法实现原理

心悦君兮君不知-睿 2020-11-10 00:37:30
java 并发 ThreadLocal 6-threadlocal 内部


一、复习

  • 上下文切换的时机:(1)线程中断的时候;(2)线程使用完时间片处于就绪状态的时候
  • 形成死锁的四个条件:(1)互斥条件;(2)请求并持有条件;(3)不可剥夺条件;(4)环路等待条件
  • 根据操作系统原理,目前只能破除(2)和(4)
  • 守护线程,格式:线程实例.setDaemon(true)
  • ThreadLocal每一个线程都会copy一份

二、ThreadLocal实现原理

1.首先看一下Thread类

  • Thread类中有两个成员变量
  • ThreadLocalMap threadLocals
  • ThreadLocalMap inheritableThreadLocals

2.然后再看一下TheadLocal类中的成员方法

  • void set(T value)
  • T get()
  • ThreadLocalMap getMap(Thread t)
  • void remove()
  • T setInitialValue()
  • void createMap(Thread t,T value)

3.ThreadLocalMap

  • 可以理解为这是一个定制的HashMap
  • 我们看到Thread里面的成员变量threadLocals,其实内部存储的就是ThreadLocal的内容,ThreadLocal其实是一个工具壳,也就是说为什么会在每一个线程都有个ThreadLocal的副本,我们就解释通了,因为它是Thread的自有成员变量
  • 我们看一下ThreadLocal中set()方法的实现
 ThreadLocalMap threadLocals;
 ThreadLocalMap inheritableThreadLocals;
  
 public void set(T value) {
  Thread t = Thread.currentThread();//首先获取进程本身
  //首先获取成员变量
  ThreadLocalMap map = get(t);
  if(map != null) {
   map.set(this,value);
  }else {
   createMap(t,value);
  }
  
  
 }
 
 ThreadLocalMap get(Thread t) {
  return t.threadLocals;
 }
 
 void createMap(Thread t,T value) {
  //key是this,这就说明,只能是这个ThreadLocal实例作为唯一key,这也保证了,所有线程的本地
  //变量threadLocals的key是一致,保证了数据一致,如果用Thread实例做key,那就肯定不一样了,
  //因为每个Thread的实例不一样。
  threadLocals = new ThreadLocalMap(this,value);
 }
 
  • 总结:线程里面放一个map,然后ThreadLocal实例做key,set()方法里面放一个T value,那么就可以达到放副本了,用ThreadLocal实例做key,可以保证不同线程用的value一样。

4.get()方法

 public T get() {
  Thread t = Thread.currentThread();//和set方法一样先获取本线程 
  ThreadLocalMap map = getMap(t);
  if(map != null) {
   ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
   if(e!=null) {
    
    T result = (T)e.value();
    return result;
   }
  }
  return setInitialValue();
 }
 
 private T setInitialValue() {  
  T value = initialValue();
  
  //下面的代码和set一样,只不过我们只是提前设置了null为value
  Thread t = Thread.currentThread();
  ThreadLocalMap  map = getMap(t);
  if(map != null) {
   map.set(this,value);
  }else {
   createMap(t,value);
   
  }
  return value;
 }
 
 protected T initialValue() {
  return null;
 }
}

5. remove方法

 public void remove() {
  ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());  
  if(m != null) {
   m.remove(this);
  }
 }
  • 总结:在每一个线程内部都有一个ThreadLocal变量,该变量的类型是HashMap,其中key就是我们的ThreadLocal实例,value就是调用set方法内部传参的类型。每个线程的本地变量都会存在自己的threadLocal中,如果当前线程一直不消亡,那么这些变量就会一直存在,因此我们应该使用完线程之后,及时调用remove,删除这个多余的变量。否则会造成内存溢出。

三、源码:

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