ThreadLocal的set方法原理是什么

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前沿知识

• ThreadLocal

  存储线程变量，使用

  set

  方法设置变量，使用

  get

  方法获取变量

• 线程隔离的实现是每个

  Thread

  类有一个类型为

  ThreadLocal.ThreadLocalMap

  的实例变量

  threadLocals

  。如下图所示，

  ThreadLocalMap

  内部有一个

  Entry

  数组，每个

  Entry

  的key是

  ThreadLocal

  ，也就是

  referent

  对象，value是设置的值；该类的size变量记录当前数组使用容量；threshold变量记录阈值，默认总容量的三分之二，初始是10

• threadLocal

  通过哈希算法决定落于哪一个

  Entry

  ，GC时，如果

  threadLocal

  没有引用，会被回收，即

  referent

  值为

  null

  ，否则不回收，value不会回收，因此要使用

  remove

  方法删除对应

  Entry

  ，否则可能会出现内存泄漏

set方法

ThreadLocal->set()

：

第一种：如果线程第一次执行set方法，此时map为空，会创建。在此过程中初始化entry的个数为16，threshold为10，同时根据哈希值定位对应下标的entry并赋值

如果map不为空，走

ThreadLocalMap

的

set

方法，根据哈希值找到对应的下标。从源代码中可知：

第二种：如果该下标为空，那么直接赋值

如果该下标不为空，那么从当前下标开始遍历，直到下一个entry为null时停止

第三种：如果entry的key是当前thread，直接替换值

第四种：如果循环结束，说明遇到了空entry，那么直接赋值到该下标

如果之前发生了GC，那么entry不为空，但是key为空，此时调用

replaceStaleEntry

方法

记录此下标为

staleSlot、slotToExpunge

变量，从当前下标的前一个entry开始遍历，直到entry为null时停止，如果有回收的entry，那么记录它的下标，赋值到

slotToExpunge

变量

从当前下标的后一个entry开始遍历，直到entry为null时停止

第五种：如果遇到了key相等的情况，那么替换值，该entry与staleSlot下标的entry交换。如果向前遍历没有找到回收的entry，那么记录并赋值到

slotToExpunge

变量。清理过期entry，最后返回

第六种：如果循环结束，说明遇到了空entry，也没有找到key相等的entry。那么清除staleSlot下标的value，然后新建entry。如果有记录过期entry，那么会清理，最后返回

赋值结束后，还会进行一次尝试清理，如果没有过期entry，并且当前容量大于等于阈值，走扩容

rehash

方法

清理与扩容

expungeStaleEntry(staleSlot)

：由于传入的下标staleSlot所在entry一定是GC之后的，因此会将entry的值设为null，随后删除entry。从下一个entry开始遍历，直到entry为null时停止，如果entry是GC过的，将value置为null，否则将key重新哈希和分配，这样的目的是使得entry离正确的下标位置更接近一些。最后返回entry为null的坐标

cleanSomeSlots(i,n)

：参数n一般是当前的size值。从i的下一个entry开始遍历，每遍历一次，n的值就减少一半，直到为0时停止。如果所在下标的entry是GC过的，那么会调用一次

expungeStaleEntry(staleSlot)

方法

rehash()

：首先调用一次清理方法，然后判断当前容量是否超过阈值的四分之三（约总容量的二分之一），然后才真正扩容，每次扩容一倍。循环遍历entry数组，如果entry发生GC，那么将值设置为null，否则将key重新哈希和分配，最后重新计算阈值和当前使用容量