为何从ThreadLocal中获得的对象是线程安全的? Java7 Java8

本文为标题所提问题提供一个思路清晰的答案,让你很容易从宏观上理解ThreadLocal是如何工作的。从另一个方面来说,文中会忽略一些细节,如果想更多的了解细节,可以继续阅读文末提供的链接中的博文,或者在本文的基础上直接去读源码。接下来进入正题。

1.Thread类有这么一个属性:

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

2.这个Map的Entry是这样的:

        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }

它的键为ThreadLocal,值为任意对象。

3.从ThreadLocal中取对象:

    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();
    }

实际上就是从当前线程持有的Map中取对象。

4.如果当前线程的Map中还没有存储与这个ThreadLocal相关的Entry,就调用setInitialValue()初始化一个对象,并构建一个Entry,把Entry写进当前线程的Map中,返回初始化的对象:

    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;
    }

5.真正的生成一个线程本地变量是由initialValue()完成的:

    protected T initialValue() {
        return null;
    }

在ThreadLocal中,这个方法只是简单返回null,通常情况下,我们要重写这个方法,让它返回一个我们希望的线程本地变量。

从上面的5点我们可以看出,ThreadLocal类有两个功能,
1.为每个线程生成不同对象,保存在对应线程的一个Map域threadLocals中
2.当线程从ThreadLocal中获取对象时,ThreadLocal从该线程的Map域threadLocals中获取仅属于该线程的那个对象,返回给该线程
由此可知,从ThreadLocal中获得的对象是线程私有的,也就是线程安全的。

更详细的对ThreadLocal的讲解见(注意:他们的Java版本可能和本文讲的Java版本可能不同):
多线程之ThreadLocal理解、应用及源码分析
ThreadLocal用法和实现原理

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