ThreadLocal的一些想法

1、设计目的

个人理解，ThreadLocal是解决变量域的问题。我们有静态变量、实例变量、方法局部变量，各自有各自的作用域。现在希望有一种变量的作用域为线程的生命周期，可以理解为线程内部变量，并且线程与线程之间的变量是隔离的。

如何设计咧？

因为线程有Thread这个对象存在，最简单的方式是Thread对象内部持有一个实例变量，比如说HashMap。存取数据就是操作map。为什么不用List咧？我们肯定是希望能在Thread内部放多个变量，用list还需遍历操作，用map，直接用key就可以获取了。

现在，我们可以考虑Thread对象的内部用map存在数据，value可以确定，就是我们希望存放的数据。key用什么来表示咧？jdk提供的方案就是ThreadLocal。

以上想法，纯属个人理解。

2、ThreadLocal原理

按照上述思路，我们现在thread内部用map来存放变量，jdk提供的就是ThreadLocalMap。

2.1、ThreadLocalMap

该map就是上述提及的存放数据的map，它就是Thread的实例变量，变量名为：threadLocals，见下图。

public class Thread implements Runnable {ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
}

此处我们先不管ThreadLocalMap有什么特殊地方，反正本质就是map。现在，该map是null，我们可以通过反调查询该map是在哪初始化的。

2.2、ThreadLocalMap初始化

通过idea反调工具，可以看见初始化在ThreadLocal#createMap中创建的

2.2.1、createMap

我们进入createMap方法看看，可以看到，方法很简单。就是创建一个ThreadLocalMap，key是ThreadLocal对象本身。然后将该map赋值到传入的Thread对象中。

public class ThreadLocal<T> {//创建map，放入第一个值void createMap(Thread t, T firstValue) {//this，表示ThreadLocal对象本身，也就是ThreadLocal对象为key,并非网上的thread为key。t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);}
}

我们可以继续通过反调确认哪些方法在调用createMap的方法，结果如下：

可以看到，主要是set()方法。那接下来，我们就看看set方法。

2.3、set方法

该方法就是我们用来保存变量的方法，也比较简单，有懒加载的思想：

获取当前线程
获取线程对象中的ThreadLocalMap，不为空，就保存value
map为空就创建map并保存value

public class ThreadLocal<T> {public void set(T value) {Thread t = Thread.currentThread();//获取线程的ThreadLocalMapThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null)//赋值map.set(this, value);else//创建并保存valuecreateMap(t, value);}
}

createMap之前已经介绍了，我们来看看getMap的方法

2.3.1 、getMap

getMap也是非常简单，就是返回当前线程对象内部的ThreadLocalMap：

public class ThreadLocal<T> {ThreadLocalMap getMap(Thread t) {return t.threadLocals;}
}

2.4、get方法

通过前面的介绍，大概也能猜到该方法，就是获取当前线程的ThreadLocalMap，然后获取value。key是当前的ThreadLocal对象本身。

public class ThreadLocal<T> {public T get() {//当前线程Thread t = Thread.currentThread();//获取mapThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null) {//获取valueThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);if (e != null) {@SuppressWarnings("unchecked")T result = (T)e.value;return result;}}//当前map为null时，初始化null值给valuereturn setInitialValue();}
}

2.5、使用场景和注意事项

此处就不贴了，网上的资料很多。

3、总结

在Thread的对象内部有一个实例变量ThreadLocalMap，它可以用来存放数据。每个线程都有对应Thread对象，即每个线程内部都有自己的变量。