学习ThreadLocal实现原理

ThreadLocal的思想是以空间换时间，而锁的思想是以时间换空间，threadLocal的实现就是讲成员变量的副本拷贝到自己的线程内部，

因为不同的线程之间是隔离的，所以可以通过这种方式实现线程安全。

先来看一个示例：

/**
 * 分析ThreadLocal类的实现原理
 * 我们解决线程安全问题，那么以时间换空间，使用锁机制。要么以空间
 * 换时间，使用threadLocal，隔离线程
 */
public class AnalysisThreadLocal {

    private static ThreadLocal<Map<String, String>> threadLocal = new ThreadLocal<Map<String, String>>() {
        @Override protected Map<String, String> initialValue() {
            return new HashMap<>();
        }
    };

    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        new Thread(() -> {
            threadLocal.get().put("1", "aaaaa");
            String key = threadLocal.get().get("1");
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " key: " + key);
        }).start();

        new Thread(() -> {
            String key = threadLocal.get().get("1");
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " key: " + key);
        }).start();

    }
}

　　

执行结果：

 线程Thread-0 在自己的副本中put值，然后 在线程Thread-1获取不到。

get方法：

/**
 * Returns the value in the current thread's copy of this
 * thread-local variable.  If the variable has no value for the
 * current thread, it is first initialized to the value returned
 * by an invocation of the {@link #initialValue} method.
 *
 * @return the current thread's value of this thread-local
 */
public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    return setInitialValue();
}

看一下注释：这个方法会返回当前线程的thread-local变量副本，如果当前线程没有副本值，则首先

调用initialValue方法来初始化这个副本值。

　

首先到Thread类的成员变量上去取副本值，ThreadLocalMap map = getMap(t);

 如果为null则调用初始化方法：

T value = initialValue();
这个方法会调到我们自己的实现类方法，实例化具体需要保证线程安全的变量。

然后将当前ThreadLocal对象与变量维护到ThreadLocalMap中，然后赋值给当前线程的字段ThreadLocals

再看一下ThreadLocalMap这个类，传进来的ThreadLocal对象与变量维护到Entry节点上，

 

完成以上设置，将ThreadLocal与变量封装成一个ThreadLocalMap，然后赋值给Thread的字段后，就把这个变量返回了。

然后我们可以使用这个变量，示例中我们的变量是一个HashMap，我们向里面put值。

然后在当前线程再get出来。

这时候getMap就可以拿到值，ThreadLocalMap

 调用map.getEntry 拿到Entry值，然后在拿到变量的值HashMap，然后就可以根据key找到value值。

如果这时候另外一个线程也想拿到这个值，

然后这个线程为重复第一个线程的动作，也会调用初始化方法，拷贝一个副本，将ThreadLocal对象与副本封装成ThreadLocalMap，赋值给

当前线程的ThreadLocals字段，然后将变量返回，因为是新的HashMap，所以我们那第一个线程设置的key去取值，得到的一定是null。