该提前剖析的都剖析完了，当初，来看一下ThreadLocal,原本还想还顺带学习一下Netty封装的FastThreadLocal，然而写的有点多了，前面抽时间再写一篇了
What
ThreadLocal也是日常开发中比拟罕用的，他的凝视就很好的诠释了他是干什么用的。简略的说，ThreadLocal能够看作线程的公有变量。须要留神的是，他并不是用来解决共享变量的，上面会进行剖析
/*This class provides thread-local variables. These variables differ from
their normal counterparts in that each thread that accesses one (via its
{@code get} or {@code set} method) has its own, independently initialized
copy of the variable. {@code ThreadLocal} instances are typically private
static fields in classes that wish to associate state with a thread (e.g.,
a user ID or Transaction ID).
...略
*/
/**
这个类提供线程局部变量。 这些变量与其失常的对应形式不同，因为拜访一个的每个线程（通过其get或set办法）都有本人独立初始化的变量正本。 ThreadLocal实例通常是心愿将状态与线程关联的类中的公有动态字段（例如，用户ID或事务ID）。
*/Details
createMap
简略将一下下源码，当调用set()办法塞值的时候呢，会创立ThreadLocalMap并赋值给线程的threadLocals，ThreadLocalMap外部实现是通过Entry数组，通过哈希算出地位，Entry自身继承弱援用，key封装为弱援用，value则是强援用。
所以实践上key删了，value援用还在
public void set(T value) {
//获取以后线程
Thread t = Thread.currentThread();
//获取ThreadLocalMap 1.1
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
//塞值，ThreadLocal作为key
map.set(this, value);
else
//创立map1.2
createMap(t, value);
}
//1.1
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
//1.2
void createMap(Thread t, T firstValue) {
//2.1
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
//2.1ThreadLocalMap构造方法
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
//创立Entry数组
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
//位运算算出放在哪
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
//塞值 2.2
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
//2.2
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
} ## set
这一段承接下面的set办法，离开成两个局部，独自讲一下，下面看到了，ThreadLocalMap是一个Entry数组，它没有像HashMap数组+链表/红黑树的一个构造，他是通过hash运算算进去要放在哪，那么如果你线程中使用了很多ThreadLocal，那么必定会遇到坑位被占的状况，既然是数组，也就只能向后顺延，找到null的地位，然而后面提到了，弱援用的问题，后面一篇，剖析了会被GC回收的问题，那么key就是null，然而value的援用还是在的，这种应该要怎么解决，就是感觉这部分太多，顺便和下面离开来。
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
//遍历下一个entry为null的状况
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//便当是从i顺次向后便当，如果有相等的状况就间接赋值了
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
//key被GC回收的状况
if (k == null) {
//1.1
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
//直到遍历到数组中的null的状况
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
//1.2
rehash();
}
//1.1
/**
* key：咱们传进来的ThreadLocal
* value：咱们穿进来的value
* staleSlot：外层循环中数组角标，不会变！
* 这个地位的entry的key曾经被GC回收了
*/
private void replaceStaleEntry(ThreadLocal<?> key, Object value,
int staleSlot) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
Entry e;
//slotToExpunge革除起始地位的意思
int slotToExpunge = staleSlot;
//间接从staleSlot的前一个地位开始
//这一段就是找到前一个entry为null的地位停，slotToExpunge记录最开始曾经生效的entry的下标
for (int i = prevIndex(staleSlot, len);
(e = tab[i]) != null;
i = prevIndex(i, len))
if (e.get() == null)
slotToExpunge = i;
//从staleSlot的后一个地位开始
for (int i = nextIndex(staleSlot, len);
(e = tab[i]) != null;
i = nextIndex(i, len)) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//如果key相等，阐明，以后地位的entry未生效，staleSlot地位的entry生效，可能是后面槽位不够放过来的，或者是hash碰撞占了这个地位的，理论咱们的真正的entry因为hash碰撞放在了前面，此时就是替换
//将staleSlot地位生效的entry放到i以后地位，将咱们完整的entry拿过去
if (k == key) {
e.value = value;
tab[i] = tab[staleSlot];
tab[staleSlot] = e;
// 如果最开始过期的地位就是staleSlot地位，此时曾经被置换到i地位，就是从i地位开始清理
if (slotToExpunge == staleSlot)
slotToExpunge = i;
//从slotToExpunge地位开始革除entry
//2.1,2.2
cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);
return;
}
//清理staleSlot地位
if (k == null && slotToExpunge == staleSlot)
slotToExpunge = i;
}
// 革除
tab[staleSlot].value = null;
tab[staleSlot] = new Entry(key, value);
// 革除
if (slotToExpunge != staleSlot)
cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);
}
//2.1
private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
// 次要就是革除援用，等GC能够革除
tab[staleSlot].value = null;
tab[staleSlot] = null;
size--;
// Rehash until we encounter null
Entry e;
int i;
for (i = nextIndex(staleSlot, len);
(e = tab[i]) != null;
i = nextIndex(i, len)) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//如果过期，也是革除援用
if (k == null) {
e.value = null;
tab[i] = null;
size--;
} else {
//从新hash，如果扩容，可能不在这个地位上，不在这个地位就革除，放到扩容后的地位上
int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1);
if (h != i) {
tab[i] = null;
while (tab[h] != null)
h = nextIndex(h, len);
tab[h] = e;
}
}
}
return i;
}
/**
2.2
* i:数组中，staleSlot地位后的null的地位
*/
private boolean cleanSomeSlots(int i, int n) {
boolean removed = false;
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
//最多执行位数次
do {
i = nextIndex(i, len);
Entry e = tab[i];
if (e != null && e.get() == null) {
n = len;
removed = true;
//就是下面那个2.1
i = expungeStaleEntry(i);
}
} while ( (n >>>= 1) != 0);
return removed;
}
中场劳动队下面增加key做一个总结
- 如果找到同样的key，间接替换
-
如果entry过期，key为null(这里为了不便记录以后过期地位为X)
- 如果理论匹配的key(记录这个地位为Y)，Y挪动到x地位，X挪动到Y，并从X以后所在位置开始清理过期entry
- 如果到下一个null的entry地位为止，没有找到对应的key，就把要塞的值塞在x地位，并开始清理过期entry（这里有多重状况，看主食）
- 如果间接找到null地位，就间接塞值
既然是个数组，那么久必定会有扩容问题，也是差不多一样的，到达某一阀值久开始扩容，既然扩容，HashMap同一地位上哈希值雷同，要么再原位，要么再另外一个地位，移过去，持续组成链表完事，这里呢，是算出新地位，从那个地位向后找空位，就不过多赘述了，看下正文吧^_^
//1.2，懒得讲了，也没hashmap简单，就是清理下过期的entry，塞到新地位
//从新hash
private void rehash() {
//3.1
expungeStaleEntries();
// Use lower threshold for doubling to avoid hysteresis
if (size >= threshold - threshold / 4)
//3.2
resize();
}
//3.1
private void expungeStaleEntries() {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
for (int j = 0; j < len; j++) {
Entry e = tab[j];
if (e != null && e.get() == null)
//下面2.1
expungeStaleEntry(j);
}
}
//3.2
private void resize() {
Entry[] oldTab = table;
int oldLen = oldTab.length;
int newLen = oldLen * 2;
Entry[] newTab = new Entry[newLen];
int count = 0;
for (int j = 0; j < oldLen; ++j) {
Entry e = oldTab[j];
if (e != null) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == null) {
e.value = null; // Help the GC
} else {
int h = k.threadLocalHashCode & (newLen - 1);
while (newTab[h] != null)
h = nextIndex(h, newLen);
newTab[h] = e;
count++;
}
}
}
setThreshold(newLen);
size = count;
table = newTab;
}get
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
//1.1
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
//1.1
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
//能匹配到间接返回
if (e != null && e.get() == key)
return e;
else
//2.1
return getEntryAfterMiss(key, i, e);
}
//2.1
private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
while (e != null) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//如果找到间接返回
if (k == key)
return e;
//如果过期，革除
if (k == null)
//下面2.1
expungeStaleEntry(i);
else
i = nextIndex(i, len);
e = tab[i];
}
//找不到返回空
return null;
}Why
为啥Entry继承自WeakReference
在stackoverflow上找到了这个答复。这里就不要脸的贴过来了。(能够过来点个赞)
设想一下。您在程序中应用线程池。为防止并发谬误，您常常应用 ThreadLocal。当一个线程实现工作时，你心愿 GC 开释 ThreadLocal 对象。因而，在您的线程中将其设置为 null 。
好的。当初有两种状况。A和B。
A：假如ThreadLocalMap中有对ThreadLocal的强援用。ThreadLocal 对象不会被回收。咱们必须等到线程对象被回收后能力回收ThreadLocal对象。然而，坏消息是线程池常常重用曾经创立的 Thread 对象，而不是在线程实现其工作后回收它们。后果，咱们有越来越多的 ThreadLocal 对象无奈回收，直到 JVM 没有更多可用内存并抛出 OutOfMemoryError，咱们的程序解体。
B：因为Entry继承了WeakReference，所以TreadLocalMap中对ThreadLocal对象的援用是弱援用。当线程实现工作时，咱们将线程中ThreadLocal的援用设置为null。此时，ThreadLocal对象在ThreadLocalMap中只有一个弱援用。当GC扫描ThreadLocal对象，发现只有一个弱援用时，就疏忽弱援用，回收ThreadLocal对象。这就是咱们想要的。这就是 Entry 扩大 WeakReference 的起因。
OOM问题
频繁set get是会革除有效entry的，然而，如果线程生命周期很长，就会回关了，此时key=null，value始终有援用，革除不掉。始终占着一块内存，容易产生OOM
始终占用着援用的小demo。所以啊，多用remove
private static void test1() throws InterruptedException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
int size=1000000;
WeakReference<ThreadLocal<Element>>[] list=new WeakReference[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
ThreadLocal<Element> threadLocal=new ThreadLocal<>();
threadLocal.set(new Element(10));
WeakReference<ThreadLocal<Element>> weakReference=new WeakReference<>(threadLocal);
list[i]=weakReference;
}
System.out.println("------");
mustGC();
for (int i = 0; i < size; i++) {
WeakReference<ThreadLocal<Element>> weakReference=list[i];
ThreadLocal<Element> threadLocal=weakReference.get();
if(threadLocal!=null){
Element demo=threadLocal.get();
if(demo!=null){
System.out.println(i);
}
}
}
Thread t=Thread.currentThread();
System.out.println();
}
private static void mustGC() throws InterruptedException {
System.gc();
Thread.sleep(1000);
}other
集体感觉，就是个和线程绑定的变量，比拟适宜单个服务的&&和线程绑定的变量，比方日志跟踪号，事务等。实际上源码也是这么解决的。
哎，祝贺石头人冠军，太强了，Wings咒骂5年了，该偿还完结了吧
本文由mdnice多平台公布
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