ThreadLocal源码阅读二：如何保证取到最新值的？

待我称王封你为后i 2023-07-11 12:44 50阅读 0赞

#### 背景 ####

1.  **ThreadLocal是怎么保证取到最新值的**？比如，一个Integer类型的值，假如默认是0。现在，先执行一次set操作，值为1；然后在执行一次set操作，值为2。这个时候执行get操作，发现拿到的值是2。

#### 过程 ####

*  **散列算法运作过程**
    
    1.  理解ThreadLocal中散列算法是怎么工作的演示例子
        
        ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L291dHNhbmRpbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70]
    2.  **结果**  
        ![在这里插入图片描述][20200305194322937.png]
    3.  **结论**  
        **当执行第17次的时候，又从头开始循环了。**
        
        按照这样完美的散列去分析，也会出现hash碰撞吗？如果entry\[ \]不扩容,则必然会有hash碰撞。如果扩容，可能会存在hash碰撞，但是概率小。
 *  **ThreadLocal\#set方法源码**
    
    假如我们设置的默认值是0，而这个时候，**没有执行任何方法**。
    
    假如，tab代表Entry\[\]，每执行一次set操作，自增1。tab默认长度是16，size是0。num代表ThreadLocal实例。散列值顺序是 7 14 5 12 3 10 1 8 15 6 13 4 11 2 9 0 。
    
    当加载含ThreadLocal实例的类，并初始化这个类的时候，ThreadLocal实例的threadLocalHashCode属性被赋值成功，此属性是final修饰的，因此不可修改，后续需要的时候，直接使用即可。假如，**7 = threadLocalHashCode & ( 16 -1)** 。
    
    **当第一次执行set操作的时候**，那么tab就需要创建一个entry实例，假如为entry01，key是num实例的地址，value是1。tab\[7\] = entry01（num\_addr, 1），tab的长度是16，size是1。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L291dHNhbmRpbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
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    **当第二次执行set操作的时候**，map不为null，此时tab\[7\] = entry01(num\_addr, 2)，tab的长度还是16，size还是1。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L291dHNhbmRpbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L291dHNhbmRpbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
    **目前tab中布局就是：tab\[7\] = entry01（num\_addr, 2）**
 *  **get方法源码**
    
    **这个时候，执行一次get操作，根据hash算法，那么这个Entry entry = tab\[7\]，获取到这个entry01这个实例**。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L291dHNhbmRpbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
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 *  **疑问**
    
    **key（ThreadLocal）是一个弱引用。如果程序没有主动置null，那么下次GC的时候就一定可以被回收掉吗？**
    
    不是。想象一下，线程执行是一段时间，**如果完成对ThreadLocal的使用，但是没有置null**，那么下次GC的时候，ThreadLocal会被GC掉。如果线程执行的这一段时间中，后续代码逻辑有使用到ThreadLocal实例，那在执行后续代码逻辑之前，发生GC的时候，无法GC掉ThreadLocal实例。只有当线程没有对ThreadLocal实例进行使用了，但是线程没有退出，那么下次GC的时候，ThreadLocal将会被回收，但是值v是不会被GC的，因为线程还在进行中。
    
    **为什么要弱引用ThreadLocal？**
    
    这是一个保护措施。假如一个线程的ThreadLocalMap中包含了100w个Entry实例，那么相应就有100w个ThreadLocal实例和100w个v。如果线程在运行中，但是都已经完成了对ThreadLocal的使用，那么下次GC的时候，一定可以把ThreadLocal全部GC掉。如果不是弱引用，那么这100w个ThreadLocal实例将一直等到线程结束后，才能回收。

#### 小结 ####

1.  **对应关系**
    
    **一个Thread只有一个ThreadLocalMap**
    
    **一个ThreadLocalMap对应多个ThreadLocal**
    
    **一个ThreadLocal实例对应一个Entry实例**
    
    **一个ThreadLocal实例只有唯一一个threadLocalHashCode**
2.  每次设置值的时候
    
    **如果没有Entry实例，则创建一个新的Entry实例**
    
    **如果有Entry实例，则在已有的Entry实例上更新值即可**
3.  每次创建新的Entry，则一定是ThreadLocal实例第一次执行set方法，或者第一次执行get方法。
4.  **当加载含ThreadLocal实例的类，并初始化这个类的时候，ThreadLocal实例的threadLocalHashCode属性值被赋值成功，此属性是final修饰的，因此不可修改，后续需要的时候，直接使用即可**。
5.  理解对应关系，理解threadLocalHashCode唯一，才能明白为什么能够取到最新值。

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