ThreadLocal和InheritableThreadLocal源码级深入剖析

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​加油，程序猿！！！​

ThreadLocal

作用

多线程访问同一个变量的时候会有线程安全的问题，ThreadLocal会把每一个线程访问的变量变成这个线程私有的变量，从而避免了线程安全的问题。

使用代码

ps： 其中线程休眠，是为了让其他线程有机会在赋值之后再操作ThreadLocal；

public class ThreadLocalTest {

    public static void main(String[] args) {

        ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();

        for (int x = 1; x <= 5; x++) {
            final int index = x;
            Thread thread = new Thread(() -> {
                threadLocal.set(index);
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + threadLocal.get());
                threadLocal.remove();
            });
            thread.start();
        }

    }
}

• 运行结果：
  
  可以验证，ThreadLocal保证了变量是被每一个线程肚子拥有的，从而避免了线程安全的问题。

原理

• 下面是源码中ThreadLocal中的set方法

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

我们可以看到他用当前线程做key获取到了一个map，而这个map就是Thread线程类本身维护的一个变量

所以，其实，ThreadLocal的变量是存储在每个线程本身的threadLocals map变量中，这样也是很合理的，每个线程都有自己的容器来存储自己线程特有的变量，而这个map的key就是ThreadLocal的引用this，这样就可以保证，每个线程可以存储多个ThreadLocal的变量。

当然这个threadLocals不是在县城创建的时候初始化的，是在ThreadLocal第一次get或者set的时候检测为空的话就会进行初始化。

• 下面是源码中ThreadLocal中的get方法

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();
    }

• setInitialValue方法源码

private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
        return value;
    }

如果map不为空的话，那么就用ThreadLocal的引用this，去拿当前ThreadLocal存储的值，如果这时候线程中的threadLocals变量还没有初始化就要走setInitialValue方法。这个方法，会将threadLocals变量进行初始化，并且用ThreadLocal的引用this当key，null做值，进行一个初始化，并返回null。

• remove方法

public void remove() {
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
             m.remove(this);
     }

如果使用了ThreadLocal向当前的线程里面set了值的话，如果线程不结束，这个值是不会消失的，如果你想删除这个值，就可以调用remove方法，其实就是把这个Entry从map中删除而已。

ThreadLocal的问题

​不支持继承性​

public class ThreadLocalTest {

    public static void main(String[] args) {

        ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();
        threadLocal.set(111);

        new Thread(() -> System.out.println(threadLocal.get())).start();
    }
}

上面这理所当然的取不出来值，打印结果为null，因为子线程的threadLocals并没有存主线程的值，而要想解决这个问题，就需要认识一个新的工具InheritableThreadLocal。

InheritableThreadLocal

上文说了，InheritableThreadLocal是为了解决ThreadLocal不支持继承性而产生的，那我们先看一下使用了InheritableThreadLocal的效果。

public class ThreadLocalTest {

    public static void main(String[] args) {

        InheritableThreadLocal<Integer> threadLocal = new InheritableThreadLocal<>();
        threadLocal.set(111);

        new Thread(() -> System.out.println(threadLocal.get())).start();
    }
}

• 运行结果
  
  果不其然，我们获取到了主线程set到的111。

原理解析

打开InheritableThreadLocal类的源码，我们可以看到他是继承了ThreadLocal类，并且仅仅重写了三个方法

其中inheritableThreadLocals肯定引起了你的注意，这个变量和threadLocals变量一样，也是每一个线程私有的一个map，name这个的作用是什么的？为什么InheritableThreadLocals将返回的map变成了InheritableThreadLocals就可以实现继承性了呢，我们看一下Thread类的源码。我们在线程的初始化方法init中看到了

如果父线程的InheritableThreadLocals不为空，就会复制给子线程，这样，父线程的变量当然就可以被子线程看到啦，因为这里进行了同步，所以inheritableThreadLocals可以实现线程的继承性