ThreadLocal源码分析：（二）get()方法

在ThreadLocal的get(),set()的时候都会清除线程ThreadLocalMap里所有key为null的value。 
而ThreadLocal的remove()方法会先将Entry中对key的弱引用断开，设置为null，然后再清除对应的key为null的value。 
本文分析get方法

系列文章链接：

http://www.cnblogs.com/noodleprince/p/8657399.html

http://www.cnblogs.com/noodleprince/p/8658333.html

http://www.cnblogs.com/noodleprince/p/8659028.html

ThreadLocal类的get方法

public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);     // 获取线程t中的ThreadLocalMap
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);    // 获取entry，见代码1
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    return setInitialValue();   // 没有找到对应的值，调用setInitialValue方法并返回初始值，见代码4
}

关键逻辑就是去当前线程的ThreadLocalMap中获取对应此ThreadLocal对象的entry，如果获取到了就返回entry的value。否则返回调用setInitialValue方法的结果。

代码1 
ThreadLocal.ThreadLocalMap类的getEntry方法

private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
    int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
    Entry e = table[i];
    if (e != null && e.get() == key)    // 在key计算hash的位置上直接命中查询，直接返回该entry
        return e;
    else
        return getEntryAfterMiss(key, i, e);        // 没有直接命中，调用getEntryAfterMiss，见代码2
}

如果在key计算hash的位置上直接命中查询，直接返回该entry，否则调用getEntryAfterMiss并返回结果。

代码2 
ThreadLocal.ThreadLocalMap类的getEntryAfterMiss方法

private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) {
    Entry[] tab = table;
    int len = tab.length;

    while (e != null) {     // 从i位置开始遍历，寻找key能对应上的entry
        ThreadLocal<?> k = e.get();
        if (k == key)
            return e;
        if (k == null)
            expungeStaleEntry(i);       // 遇到key为null的entry，调用expungeStaleEntry方法，见代码3
        else
            i = nextIndex(i, len);
        e = tab[i];
    }
    return null;        // 实在没有找到，只能返回null了
}

在从第i个entry向后遍历的过程中，找到对应的key的entry就直接返回，如果遇到key为null的entry，则调用expungeStaleEntry方法进行清理。

代码3 
ThreadLocal.ThreadLocalMap类的expungeStaleEntry方法

private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {
    Entry[] tab = table;
    int len = tab.length;

    // expunge entry at staleSlot
    tab[staleSlot].value = null;
    tab[staleSlot] = null;
    size--;     // 以上代码，将entry的value赋值为null，这样方便GC时将真正value占用的内存给释放出来；将entry赋值为null，size减1，这样这个slot就又可以重新存放新的entry了

    // Rehash until we encounter null
    Entry e;
    int i;
    for (i = nextIndex(staleSlot, len); // 从staleSlot后一个index开始向后遍历，直到遇到为null的entry
         (e = tab[i]) != null;
         i = nextIndex(i, len)) {
        ThreadLocal<?> k = e.get();
        if (k == null) {    // 如果entry的key为null，则清除掉该entry
            e.value = null;
            tab[i] = null;
            size--;
        } else {
            int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1);
            if (h != i) {   // key的hash值不等于目前的index，说明该entry是因为有哈希冲突导致向后移动到当前index位置的
                tab[i] = null;

                // Unlike Knuth 6.4 Algorithm R, we must scan until
                // null because multiple entries could have been stale.
                while (tab[h] != null)      // 对该entry，重新进行hash并解决冲突
                    h = nextIndex(h, len);
                tab[h] = e;
            }
        }
    }
    return i;   // 返回经过整理后的，位于staleSlot位置后的第一个为null的entry的index值
}

expungeStaleEntry方法不止清理了staleSlot位置上的entry，还把staleSlot之后的key为null的entry都清理了，并且顺带将一些有哈希冲突的entry给填充回可用的index中。

代码4 
ThreadLocal类的setInitialValue方法

private T setInitialValue() {
    T value = initialValue();   // initialValue()方法直接返回null
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);   // 调用ThreadLocalMap的set方法
    else
        createMap(t, value);    // 创建新的ThreadLocalMap，并将value添加进去
    return value;
}

setInitialValue方法里面，真正有难度的就是在map不为null时要去调用set方法了。这种情况会在key（也就是ThreadLocal对象）对应的entry已经被清理过后出现，也有可能是一个没有设置过值的ThreadLocal对象来调用get方法，就会进入到这层逻辑。关于ThreadLocalMap的set方法，在另一篇笔记http://www.cnblogs.com/noodleprince/p/8657399.html中有分析过了，这里就不再贴了。

ThreadLocal的get方法，也可能会触发ThreadLocalMap的清理方法，将ThreadLocalMap中key为null的entry给清理掉，方便GC来回收内存。