探索 ThreadLocal 的使用：剖析源码

2023-12-07 01:00:53

在 Java 并发编程中，ThreadLocal 扮演着重要角色，它是一种线程本地变量，旨在为每个线程提供隔离的存储空间。这篇文章将带领您深入了解 ThreadLocal 的源码，剖析其工作原理，并探讨其在实际应用中的使用方式。

ThreadLocal 的原理

ThreadLocal 的核心思想是为每个线程维护一个独立的变量副本，即使多个线程同时访问同一个 ThreadLocal 变量，也不会发生冲突。这是因为 ThreadLocal 在每个线程中都维护了一个 ThreadLocalMap，该 Map 中存储着该线程私有变量的映射关系。

ThreadLocal 源码分析

在 Java 源码中，ThreadLocal 类位于 java.lang 包下，让我们来逐行分析其源码，以更深入地理解其工作原理。

public class ThreadLocal<T> {
    private ThreadLocalMap threadLocals = null;

    public T get() {
        ThreadLocalMap map = getMap();
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e == null) {
            e = new ThreadLocalMap.Entry(this, initialValue());
            map.set(this, e);
            return e.value;
        } else {
            return e.value;
        }
    }

    public void set(T value) {
        ThreadLocalMap map = getMap();
        map.set(this, new ThreadLocalMap.Entry(this, value));
    }

    private ThreadLocalMap getMap() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = t.threadLocals;
        if (map == null) {
            map = new ThreadLocalMap(this);
            t.threadLocals = map;
        }
        return map;
    }
}

ThreadLocalMap

ThreadLocalMap 是 ThreadLocal 的核心组件，它负责管理每个线程私有变量的存储。ThreadLocalMap 中维护了一个 Entry 数组，每个 Entry 对应一个 ThreadLocal 变量，Entry 中包含 ThreadLocal 变量的引用和其对应的值。

get() 方法

get() 方法用于获取 ThreadLocal 变量的值。首先，它会调用 getMap() 方法获取当前线程的 ThreadLocalMap，然后在 ThreadLocalMap 中查找与该 ThreadLocal 变量对应的 Entry。如果找到，则直接返回 Entry 中存储的值；如果找不到，则会调用 initialValue() 方法获取初始值，并将其存储在新的 Entry 中，最后返回初始值。

set() 方法

set() 方法用于设置 ThreadLocal 变量的值。它首先调用 getMap() 方法获取当前线程的 ThreadLocalMap，然后在 ThreadLocalMap 中查找与该 ThreadLocal 变量对应的 Entry。如果找到，则直接更新 Entry 中存储的值；如果找不到，则会调用 initialValue() 方法获取初始值，并将其存储在新的 Entry 中。