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ThreadLocal的基本原理

java 搞代码 4年前 (2022-01-09) 29次浏览 已收录 0个评论
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源码实现

一个线程内可以存多个ThreadLocal对象,存储的位置位于Thread的ThreadLocal.ThreadLocalMap变量,在Thread中有如下变量:

/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
 * by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

ThreadLocalMap是由ThreadLocal维护的静态内部类,正如代码中注解所说这个变量是由ThreadLocal维护的。

基本流程

ThreadLoalMap数据结构

ThreadLoalMap是ThreadLocal中的一个静态内部类,类似HashMap的数据结构,但并没有实现Map接口。

static class ThreadLocalMap {
 
    static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
        /** The value associated with this ThreadLocal. */
        Object value;
 
        Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
            super(k);
  <b style="color:transparent">来&源gao@dai!ma.com搞$代^码%网</b>          value = v;
        }
    }
 
    private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;
 
    // ...
}

ThreadLoalMap中初始化了一个大小16的Entry数组,Entry对象用来保存每一个key-value键值对。通过上面的set方法,我们已经知道其中的key永远都是ThreadLocal对象。

Hash冲突及解决

Entry在table中存储位置是通过hashcode算法获得。
在向ThreadLocalMap中的Entry数值存储Entry对象时,会根据ThreadLocal对象的hash值,定位到table中的位置i。分三种情况:

  • 如果当前位置为空的,直接将Entry存放在对应位置;
  • 如果位置i已经有值且这个Entry对象的key正好是即将设置的key,那么重新设置Entry中的value;
  • 如果位置i的Entry对象和即将设置的key没关系,则寻找一个空位置;

计算hash值便会有hash冲突出现,常见的解决方法有:再哈希法、开放地址法、建立公共溢出区、链式地址法等。

上面的流程可以看出这里采用的是开放地址方法,如果当前位置有值,就继续寻找下一个位置,注意table[len-1]的下一个位置是table[0],就像是一个环形数组,所以也叫闭散列法。 如果一直都找不到空位置就会出现死循环,发生内存溢出。当然有扩容机制,一般不会找不到空位置的。

ThreadLocal内存泄露

内存引用链路


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