ThreadLocal(4):ThreadLocal的核心方法源码

基于ThreadLocal的内部结构,我们继续分析它的核心方法源码,更深入的了解其操作原理。

除了构造方法之外, ThreadLocal对外暴露的方法有以下4个:

方法声明 描述
protected T initialValue() 返回当前线程局部变量的初始值
public void set( T value) 设置当前线程绑定的局部变量
public T get() 获取当前线程绑定的局部变量
public void remove() 移除当前线程绑定的局部变量

​ 以下是这4个方法的详细源码分析(为了保证思路清晰, ThreadLocalMap部分暂时不展开,下一个知识点详解)

1 set方法

(1)源码和对应的中文注释

     /**
     * 设置当前线程对应的ThreadLocal的值
     *
     * @param value 将要保存在当前线程对应的ThreadLocal的值
     */
    public void set(T value) {
        // 获取当前线程对象
        Thread t = Thread.currentThread();
        // 获取此线程对象中维护的ThreadLocalMap对象
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        // 判断map是否存在
        if (map != null)
            // 存在则调用map.set设置此实体entry
            map.set(this, value);
        else
            // 1)当前线程Thread 不存在ThreadLocalMap对象
            // 2)则调用createMap进行ThreadLocalMap对象的初始化
            // 3)并将 t(当前线程)和value(t对应的值)作为第一个entry存放至ThreadLocalMap中
            createMap(t, value);
    }

     /**
     * 获取当前线程Thread对应维护的ThreadLocalMap 
     * 
     * @param  t the current thread 当前线程
     * @return the map 对应维护的ThreadLocalMap 
     */
    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }
	/**
     *创建当前线程Thread对应维护的ThreadLocalMap 
     *
     * @param t 当前线程
     * @param firstValue 存放到map中第一个entry的值
     */
	void createMap(Thread t, T firstValue) {
        //这里的this是调用此方法的threadLocal
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

(2)代码执行流程

  • ​首先获取当前线程,并根据当前线程获取一个Map
  • 如果获取的Map不为空,则将参数设置到Map中(当前ThreadLocal的引用作为key)
  • 如果Map为空,则给该线程创建 Map,并设置初始值

2 get方法

(1)源码和对应的中文注释

    /**
     * 返回当前线程中保存ThreadLocal的值
     * 如果当前线程没有此ThreadLocal变量,
     * 则它会通过调用{@link #initialValue} 方法进行初始化值
     *
     * @return 返回当前线程对应此ThreadLocal的值
     */
    public T get() {
        // 获取当前线程对象
        Thread t = Thread.currentThread();
        // 获取此线程对象中维护的ThreadLocalMap对象
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        // 如果此map存在
        if (map != null) {
            // 以当前的ThreadLocal 为 key,调用getEntry获取对应的存储实体e
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            // 对e进行判空 
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                // 获取存储实体 e 对应的 value值
                // 即为我们想要的当前线程对应此ThreadLocal的值
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        /*
        	初始化 : 有两种情况有执行当前代码
        	第一种情况: map不存在,表示此线程没有维护的ThreadLocalMap对象
        	第二种情况: map存在, 但是没有与当前ThreadLocal关联的entry
         */
        return setInitialValue();
    }

    /**
     * 初始化
     *
     * @return the initial value 初始化后的值
     */
    private T setInitialValue() {
        // 调用initialValue获取初始化的值
        // 此方法可以被子类重写, 如果不重写默认返回null
        T value = initialValue();
        // 获取当前线程对象
        Thread t = Thread.currentThread();
        // 获取此线程对象中维护的ThreadLocalMap对象
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        // 判断map是否存在
        if (map != null)
            // 存在则调用map.set设置此实体entry
            map.set(this, value);
        else
            // 1)当前线程Thread 不存在ThreadLocalMap对象
            // 2)则调用createMap进行ThreadLocalMap对象的初始化
            // 3)并将 t(当前线程)和value(t对应的值)作为第一个entry存放至ThreadLocalMap中
            createMap(t, value);
        // 返回设置的值value
        return value;
    }

(2)代码执行流程

  • 首先获取当前线程, 根据当前线程获取一个Map
  • 如果获取的Map不为空,则在Map中以ThreadLocal的引用作为key来在Map中获取对应的Entry e,否则转到D
  • 如果e不为null,则返回e.value,否则转到D
  • Map为空或者e为空,则通过initialValue函数获取初始值value,然后用ThreadLocal的引用和value作为firstKey和firstValue创建一个新的Map

总结: 先获取当前线程的 ThreadLocalMap 变量,如果存在则返回值,不存在则创建并返回初始值。

3 remove方法

(1)源码和对应的中文注释

     /**
     * 删除当前线程中保存的ThreadLocal对应的实体entry
     */
     public void remove() {
        // 获取当前线程对象中维护的ThreadLocalMap对象
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
        // 如果此map存在
         if (m != null)
            // 存在则调用map.remove
            // 以当前ThreadLocal为key删除对应的实体entry
             m.remove(this);
     }

(2)代码执行流程

  • 首先获取当前线程,并根据当前线程获取一个Map
  • 如果获取的Map不为空,则移除当前ThreadLocal对象对应的entry

4 initialValue方法

  /**
  * 返回当前线程对应的ThreadLocal的初始值
  
  * 此方法的第一次调用发生在,当线程通过get方法访问此线程的ThreadLocal值时
  * 除非线程先调用了set方法,在这种情况下,initialValue 才不会被这个线程调用。
  * 通常情况下,每个线程最多调用一次这个方法。
  *
  * <p>这个方法仅仅简单的返回null {@code null};
  * 如果程序员想ThreadLocal线程局部变量有一个除null以外的初始值,
  * 必须通过子类继承{@code ThreadLocal} 的方式去重写此方法
  * 通常, 可以通过匿名内部类的方式实现
  *
  * @return 当前ThreadLocal的初始值
  */
protected T initialValue() {
    return null;
}

​ 此方法的作用是 返回该线程局部变量的初始值。

  • 这个方法是一个延迟调用方法,从上面的代码我们得知,在set方法还未调用而先调用了get方法时才执行,并且仅执行1次。
  • 这个方法缺省实现直接返回一个null。
  • 如果想要一个除null之外的初始值,可以重写此方法。(备注: 该方法是一个protected的方法,显然是为了让子类覆盖而设计的)

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