通过调试模式理解 ThreadLocal 类的特性

注意:调试 JDK 源代码,不能准确地查看变量,必须重新编译 rt.jar,具体方法点这里


先贴出 Java Doc 里关于 ThreadLocal 类的说明:

This class provides thread-local variables. These variables differ from their normal counterparts in that each thread that accesses one (via its get or set method) has its own, independently initialized copy of the variable. ThreadLocal instances are typically private static fields in classes that wish to associate state with a thread (e.g., a user ID or Transaction ID).
此类提供线程局部变量。这些变量与那些普通变量不同,因为访问一个(通过其 get 或 set 方法)的每个线程都有自己独立初始化的变量副本。ThreadLocal 实例通常是私有静态字段,并希望将状态与线程(例如,用户ID或事务ID)相关联。

大家先分析下面这段代码:

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
        // thread.join();  // 3,省略异常处理语句
        System.out.println(thread.get());  // 1
    }
}

class MyThread extends Thread {
    private ThreadLocal<String> value = new ThreadLocal<>();
    public String get() {
        return value.get();
    }
    @Override
    public void run() {
        value.set("hello");  // 2
    }
}

这段代码的输出结果可能跟大家预想的不一样,结果不是 hello 而是 null。至于为什么,下面我们通过分析 Java 源代码和 Debug 查看变量来理解这一过程。

ThreadLocal.get() 方法如下:

public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();  // 注意这里
    ThreadLocalMap map = getMap(t);  // ThreadLocal.ThreadLocalMap
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);  // key为当前ThreadLocal实例
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T) e.value;
            return result;
        }
    }
    return setInitialValue();
}

由上可知,该方法先是获取当前执行的线程。每个线程都有一个 ThreadLocal.ThreadLocalMap 类型的名为 threadLocals 的变量,通过 ThreadLocal 保存的数据实际都存放在这个变量里,get 数据的 Key 值是 this 指向的 ThreadLocal 实例。
下面是 ThreadLocal.set() 方法如下:

public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();  // 同get()方法
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
}

set() 方法也是首先获取当前正在执行的线程,再获得线程的 ThreaLocalMap 变量,再进行赋值。

我们提到,第一段代码的执行结果是 null 而不是 hello。首先,程序启动时会产生两个线程,一个是 main 线程,执行 main() 方法,另一个才是我们的 MyThread 实例,它的名字默认是 Thread-0。所以由于线程并行的缘故,代码 1 会先于代码 2 执行,所以 get() 先于 set() 就是结果为 null 原因?不,只是一部分原因。

我们将代码 3 取消注释,结果仍然是 null。下面我通过 Debug 来展示这一过程。
因为 thread.join() 方法,代码先执行到代码 2,对 ThreadLocal 变量进行赋值。

代码 2

进入 ThreaLocal.set() 方法,我们可以看到当前线程 t 的是 Thread-0。也就是说
"hello" 这个值是保存在 MyThread 实例的 threadLocals 里的。
ThreaLocal.set() 方法

继续执行到代码 1。
代码1

进入 ThreadLocal.get() 方法,会发现当前线程 t 指向的线程却是 main 线程。
ThreadLocal.get() 方法

现在,我们可以理解第一段代码的执行结果为什么是 null 而不是 hello 了。因为我们在调用 set() 方法赋值时,值是保存在 Thread-0 里的,而在 get() 取值又取的是 main 线程里的(因为是在 main() 方法里被调用),main 线程的 ThreadLocal 变量没有初始值也没有赋值,所以输出的结果就是 null。

所以这就是 Java Doc 提到的 ThreadLocal 的特性:

每个线程都有自己独立初始化的变量副本。

main() 方法所在的 main 线程也不例外。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 201,924评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,781评论 2 378
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,813评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,264评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,273评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,383评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,800评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,482评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,673评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,497评论 2 318
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,545评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,240评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,802评论 3 304
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,866评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,101评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,673评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,245评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容

  • 从三月份找实习到现在,面了一些公司,挂了不少,但最终还是拿到小米、百度、阿里、京东、新浪、CVTE、乐视家的研发岗...
    时芥蓝阅读 42,165评论 11 349
  • 1. Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语...
    子非鱼_t_阅读 31,549评论 18 399
  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,573评论 18 139
  • 1,新建一个web项目; 2,建立domain; 3,导入hibernate相关的包(因为用的是hibernate...
    shineDeveloper阅读 392评论 0 0
  • 我对摄影的理解:有光的地方,就有可以被发现的美。美有很多种,或抽象或具象。用心去发现、记录。过程中,有喜悦,有惊奇...
    384b82bbc76b阅读 307评论 1 0