来源 | wuqinduo
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说在前面
ThreadLocal用来供给线程级别变量，变量只对当前线程可见。比拟与“利用锁控造共享变量拜候挨次”的处理计划。ThreadLocal通过空间换时间的计划，躲避了合作问题，因为每个线程都有属于本身的变量。
此时就产生了第一个问题：线程若何维护属于本身的变量副本，搞懂了那个也就搞懂了其原理。
源码阐发
一、起首看下Thread类
public class Thread implements Runnable { ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;}Thread中有一个 threadLocals 属性暗示线程的当地变量。那个属性的类型是 ThreadLocal.ThreadLocalMap
二、ThreadLocalMap是啥？
ThreadLocalMap是 ThreadLocal的内部类，他是类 Map构造，也是存储 K-V构造数据，并用 Entry封拆 K-V。差别的是 ThreadLocalMap的 Entry的 Key只能是 ThreadLocal类型对象，而且是一个弱引用。
static class Entry extends WeakReference<<>ThreadLocal> {
Object value;
Entry(ThreadLocal k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
也就是说线程通过一个类Map数据构造 ThreadLocal.ThreadLocalMap 来存储属于本身的线程变量。
ThreadLocal.ThreadLocalMap 何时初始化？ThreadLocal.ThreadLocalMap 若何存取值？三、ThreadLocal本尊
ThreadLocalMap赋值、取值操做的入口在其外部类 ThreadLocal中。
set(v)办法内挪用 ThreadLocalMap 的 set(this,v)办法存值。（类似 Map的 put(k,v)办法）
public void set(T value) { //1. 获取当前线程实例对象 Thread t = Thread.currentThread(); //2. 通过当前线程实例获取到ThreadLocalMap对象 ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) //3. 若是Map不为null,则以当前threadLocl实例为key,值为value停止存入 map.set(this, value); else //4.map为null,则新建ThreadLocalMap并存入value createMap(t, value);}ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals;}void createMap(Thread t, T firstValue) { t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);}get()办法内挪用 ThreadLocalMap的 getEntry(this)办法取值（类似 Map的 get(k)办法）
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();
}
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;
}
protected T initialValue() {
return null;
}
通过代码能够看出:
第一次操做线程的 ThreadLocalMap属性时，会初始化一个 ThreadLocal.ThreadLocalMap， set(v)会存入以参数为 Value的 K/V数据， get()会存入以 null为 value的 K/V数据。ThreadLocal.ThreadLocalMap 存值操做入口是 ThreadLocal.set(v)办法，并以当前 ThreadLocal变量为 key，参数为 value。ThreadLocal.ThreadLocalMap 取值操做入口是 ThreadLocal.get(v)办法， key为当前ThreadLocal变量。
我们在从代码层面曲不雅的体味那个操做：
ThreadLocal threadLocal1 = new ThreadLocal();
//若是第一次给线程赋值，此处类似
// Map map = new HashMap(); map.put(threadLocal1,"变量第一次赋值")
threadLocal1.set("变量第一次赋值");//类似map.put(threadLocal1,"变量第一次赋值")
threadLocal1.set("变量第二次赋值");//类似map.put(threadLocal1,"变量第一次赋值")
System.out.println(threadLocal1.get());//类似map.get(threadLocal1)
输出：变量第二次赋值
至此线程的当地变量的素质就明晰了。就是 Thread用类似 Map的 ThreadLocal.ThreadLocalMap数据构造来存储以 ThreadLocal类型的变量为 Key的数值，并用 ThreadLocal来存取删，操做 ThreadLocalMap。
当我们定义一个 ThreadLocal变量时，其实就是在定义一个 Key当我们挪用 set(v)办法时，就是以当前 ThreadLocal变量为 key，传入参数为 value，向 ThreadLocal.ThreadLocalMap存数据当我们挪用 get()办法时，就是以当前 ThreadLocal变量为 key，从 ThreadLocal.ThreadLocalMap取对应的数据
扩 展
一、ThreadLocalMap的Hash抵触处理法子
接纳线性探测的体例，按照 key计算 hash值，若是呈现抵触，则向后探测，当到哈希表末尾的时候再从0起头，曲到找到一个适宜的位置。
那种算法也决定了 ThreadLocalMap不合适存储大量数据。
二、ThreadLocalMap的扩容问题
ThreadLocalMap初始大小为 16，加载因子为 2/3，当 size大于 threshold时，就会停止扩容。
扩容时，新建一个大小为本来数组长度的两倍的数组，然后遍历旧数组中的 entry并将其插入到新的hash数组中，在扩容的时候，会把 key为 null的 Entry的 value值设置为 null，以便内存收受接管，削减内存泄露问题。
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