Java的ThreadLocal是如何在引擎盖下实现的？

这里的所有答案都是正确的，但有点令人失望，因为它们在某种程度上掩盖了实现的聪明程度。我只是在查看ThreadLocal的源代码，并对它的实现方式印象深刻。ThreadLocal

天真的实施

如果我要求你实现一个给定javadoc中描述的API的类，你会怎么做？初始实现可能是使用作为其密钥。这将工作得相当好，但确实有一些缺点。ThreadLocal<T>ConcurrentHashMap<Thread,T>Thread.currentThread()

• 线程争用 - 是一个非常聪明的类，但它最终仍然必须处理防止多个线程以任何方式与它混淆，如果不同的线程定期击中它，就会有减速。ConcurrentHashMap
• 永久保留指向线程和对象的指针，即使在线程完成并且可以进行 GC'ed 之后也是如此。

GC 友好型实施

好的，再试一次，让我们使用弱引用来处理垃圾回收问题。处理弱引用可能会令人困惑，但是使用这样构建的映射应该就足够了：

 Collections.synchronizedMap(new WeakHashMap<Thread, T>())

或者，如果我们使用番石榴（我们应该使用！

new MapMaker().weakKeys().makeMap()

这意味着一旦没有其他人坚持线程（暗示它已完成），键/值可以被垃圾回收，这是一个改进，但仍然没有解决线程争用问题，这意味着到目前为止，我们的类并不是那么神奇。此外，如果有人决定在完成对象后抓住它们，它们永远不会被GC'ed，因此我们的对象也不会，即使它们现在在技术上无法访问。ThreadLocalThread

巧妙的实现

我们一直在考虑将线程映射到值，但也许这实际上并不是正确的思考方式。与其将其视为从 Threads 到每个 ThreadLocal 对象中值的映射，不如将其视为 ThreadLocal 对象到每个 Thread 中值的映射呢？如果每个线程都存储映射，并且 ThreadLocal 只是为该映射提供了一个很好的接口，那么我们可以避免以前实现的所有问题。ThreadLocal

实现将如下所示：

// called for each thread, and updated by the ThreadLocal instance
new WeakHashMap<ThreadLocal,T>()

这里无需担心并发性，因为只有一个线程会访问此映射。

Java开发人员在这方面比我们有一个主要的优势 - 他们可以直接开发Thread类并向其添加字段和操作，这正是他们所做的。

在java.lang.Thread中，有以下几行：

/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
 * by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

正如注释所暗示的那样，这确实是对象为此跟踪的所有值的包私有映射。的实现不是 ，但它遵循相同的基本协定，包括通过弱引用来握住其键。ThreadLocalThreadThreadLocalMapWeakHashMap

ThreadLocal.get()然后实现如下：

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();
}

就像这样：ThreadLocal.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;
}

从本质上讲，在此线程中使用映射来保存我们所有的对象。这样，我们就不需要担心其他线程中的值（字面上只能访问当前线程中的值），因此没有并发问题。此外，完成后，其地图将自动进行GC'ed，并且所有本地对象都将被清理。即使 将 保持，对象也会被弱引用保留，并且可以在对象超出范围后立即清理。ThreadLocalThreadLocalThreadThreadThreadLocalThreadLocal

毋庸置疑，我对这个实现印象深刻，它非常优雅地解决了许多并发问题（诚然，通过利用作为核心Java的一部分，这是可以原谅的，因为它是一个非常聪明的类），并允许快速和线程安全地访问对象，一次只需要一个线程访问。

tl;博士的实现非常酷，而且比你乍一看想象的要快/聪明得多。ThreadLocal

如果你喜欢这个答案，你也可能喜欢我对ThreadLocalRandom的（不太详细的）讨论。

_{Thread/ThreadLocal 代码片段取自 Oracle/OpenJDK 的 Java 8 实现。}

你是说。这很简单，实际上，它只是存储在每个对象中的名称 - 值对的映射（请参阅字段）。API隐藏了实现细节，但这或多或少就是它的全部内容。java.lang.ThreadLocalThreadThread.threadLocals