ThreadLocal与InheritableThreadLocal
时间:2022-07-23
本文章向大家介绍ThreadLocal与InheritableThreadLocal,主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
使用场景
ThreadLocal主要用于在各个线程中保存各自对象的值 , 互不相干.
InheritableThreadLocal可以子线程中访问到父线程中的值.
但是InheritableThreadLocal在子线程创建后 , 则父线程无法再通过setValue将值与子线程共享. 因为 , 父线程中inheritableThreadLocals只会在子线程的构造函数中 , 将该ThreadLocalMap的值复制给子线程.
ThreadLocal原理
- 创建ThreadLocal对象后 , 通过
set
设置当前线程的对象. 如果ThreadLocalMap
为空的话 , 则会创建
/**
* Sets the current thread's copy of this thread-local variable
* to the specified value. Most subclasses will have no need to
* override this method, relying solely on the {@link #initialValue}
* method to set the values of thread-locals.
*
* @param value the value to be stored in the current thread's copy of
* this thread-local.
*/
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
- 为
Thread
创建ThreadLocalMap
对象为Thread.threadLocals
赋值
void createMap(Thread t, T firstValue) {
// 创建ThreadLocalMap对象 , 并且将ThreadLocal对象作为Key , 传入的值作为Value保存
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
- 创建数组 , 通过hashcode计算出index , 然后将数据保存到对应到数组中
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
// 由于初始数组为16 , 所以用hashcode的低15位作为index , 后续resize后
// 会使用数组的长度进行计算index
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
- 在保存后 , 获取的时候也是通过
Thread
获取到ThreadLocalMap
, 再通过ThreadLocal
对象获取到对应的值
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();
}
- 同时Entry是继承自WeakReference的 , 当没有引用时 , 可能会被GC回收
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
InheritableThreadLocal原理
InheritableThreadLocal
继承自ThreadLocal
, 也只重写了它里面的几个方法 , 实现的方式也是通过在线程创建的时候 , 会在Child
线程构造函数中将Parent
线程中的值复制到本线程的ThreadLocalMap
中 , 所以在父子线程中访问同一个对象可以得到同一个值.
-
InheritableThreadLocal
重写了以下三个函数 , 所以当使用InheritableThreadLocal
保存的数据会保存在t.inheritableThreadLocals
中
public class InheritableThreadLocal<T> extends ThreadLocal<T> {
protected T childValue(T parentValue) {
return parentValue;
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.inheritableThreadLocals;
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.inheritableThreadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
}
- 在运行时创建线程时会调用该构造函数
Thread(ThreadGroup group, String name, int priority, boolean daemon) {
this.group = group;
this.group.addUnstarted();
// Must be tolerant of threads without a name.
if (name == null) {
name = "Thread-" + nextThreadNum();
}
// NOTE: Resist the temptation to call setName() here. This constructor is only called
// by the runtime to construct peers for threads that have attached via JNI and it's
// undesirable to clobber their natively set name.
this.name = name;
this.priority = priority;
this.daemon = daemon;
// 将当前线程传入该函数
init2(currentThread());
tid = nextThreadID();
}
private void init2(Thread parent) {
this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader();
this.inheritedAccessControlContext = AccessController.getContext();
if (parent.inheritableThreadLocals != null) {
// 由于之前在当前线程保存过inheritableThreadLocals , 所以不会为空
this.inheritableThreadLocals = ThreadLocal.createInheritedMap(
parent.inheritableThreadLocals);
}
}
- 在
createInheritedMap
函数中 , 会将Parent
线程中InheritableThreadLocal
的值复制到Child
线程到inheritableThreadLocals
中
private ThreadLocalMap(ThreadLocalMap parentMap) {
Entry[] parentTable = parentMap.table;
int len = parentTable.length;
setThreshold(len);
table = new Entry[len];
for (int j = 0; j < len; j++) {
Entry e = parentTable[j];
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
ThreadLocal<Object> key = (ThreadLocal<Object>) e.get();
if (key != null) {
Object value = key.childValue(e.value);
Entry c = new Entry(key, value);
int h = key.threadLocalHashCode & (len - 1);
while (table[h] != null)
h = nextIndex(h, len);
table[h] = c;
size++;
}
}
}
}
- 所以在
Child
线程中访问inheritableThreadLocals
的值 , 就会和Parent
线程中访问的值一样了.
例如:
private static ThreadLocal<Integer> integerThreadLocal = new ThreadLocal<>();
private static InheritableThreadLocal<Integer> inheritableThreadLocal =
new InheritableThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
integerThreadLocal.set(1001); // father
inheritableThreadLocal.set(1002); // father
new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"
+ integerThreadLocal.get() + "/"
+ inheritableThreadLocal.get())).start();
}
//output:
Thread-0:null/1002
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