详解一个ThreadLocal 的谜题

多线程如果不理解透彻, 那么 ThreadLocal 始终是有些会有所迷糊的。
ThreadLocal 本身的命名有有问题, 这些美国精英整出来的技术,再加上一个奇怪的命名。对我们中国人来说,就是一场场的灾难。
如下的问题, 你觉得输出是多少呢?
/**
* Created by lk on 2017/6/8.
*/
public class ThreadLocalTest extends Thread { ThreadLocal<Long> threadLocal = new ThreadLocal<Long>() {
@Override
protected Long initialValue() {
return 2L;
}
}; public ThreadLocalTest() {
setThreadLocal(new ThreadLocal<Long>());
} @Override
public void run() {
show();
} public void setThreadLocal(ThreadLocal<Long> threadLocal) {
this.threadLocal = threadLocal;
threadLocal.set(10L);
} public void show() {
System.out.println( threadLocal.get());
} public static void main(String[] args) {
ThreadLocalTest ThreadLocalTest = new ThreadLocalTest(); ThreadLocalTest.run();
ThreadLocalTest.start();
}
}

答案是

10

null

这里有几个陷阱。

首先,ThreadLocalTest.run(); 这行由于要启动一个新的线程 以及它要初始化一个map(ThreadLocal 内部的东西)等, 它执行show 方法的时间通常会ThreadLocalTest.start();  所以其实是 ThreadLocalTest.run();  打印了null, 而 ThreadLocalTest.start(); 输出了 10。 就是说 后者比前者先输出。我们 把show 方法改成下面的样子:

System.out.println(" local = " + Thread.currentThread().getName() + "     " + threadLocal.get());
就会得到:

local = main 10
local = Thread-0 null

其次,ThreadLocalTest.run();  和 ThreadLocalTest.start();  方法看起来是执行了一样的代码, 其实不然, 这就是ThreadLocal 的非常的令人迷惑的地方。  要理解ThreadLocal , 关键在于理解其 get / set 方法, ThreadLocal  和 Thread 的关系, ThreadLocal  和 ThreadLocalMap 的关系 。一定要理清。  我们可以知道。 这里有两个线程, 一个是 main, 一个是 ThreadLocalTest。 

main 线程的执行路径是: new 一个  ThreadLocalTest ,new 的过程中, 修改了当前类变量 threadLocal(其初始值是2L),让其指向了一个新的 ThreadLocal , 其没有初始值,也就是 null (查看源码可知)。 然后又将 其值设置为 10L。  这里一定要搞清楚, 最开始的那个 threadLocal 变量的堆实例已经无法获取了, 已经变成垃圾了, 随时可能被GC了, 现在的threadLocal 变量仅仅是一个 引用, 其指向的实例 已经不是原来那个了, 初始值已经变成了 null了。threadLocal.set(10L); 改成  this.threadLocal.set(10L); 是没有任何影响的, 他们是同一个实例。

至此, 我们应该明白了, main线程对应的 ThreadLocalMap 实例存放的 threadLocal 对应的 key 的 值 是 10L, 故 main 的start 方法调用的 show , get 到的 threadLocal 的值 就是 10。

ThreadLocalTest 线程的执行路径 是明显不同的, ThreadLocalTest 只管启动一个线程, 然后执行 run 方法,run 方法调用的 show , get 到的 threadLocal 的值 是多少呢? 我们先看一下 get 的源码比较好:

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();
}

ThreadLocalTest 线程执行到 ThreadLocalMap map = getMap(t);  获取的 map 一定是 null, 因为ThreadLocalTest 线程 是刚刚创建的,其 对应的 ThreadLocalMap 一定是 null ( 查看 Thread 的源码可知),  这样, ThreadLocalMap 立即执行 return setInitialValue(); 尝试设置 初始值,然后返回初始值。 setInitialValue 方法 其实主要是获取了  initialValue 方法的值, 然后设置到了 ThreadLocalMap 中去。  前面的分析我们得知,现在的 threadLocal 已经被悄悄改变了, 它没有复写initialValue 方法, 其初始值就是默认值, 就是null。 故 get 的结果 就是 null 。 至此, 分析完毕。

欢迎热爱底层技术的人和我一起遨游技术的海洋。还有不懂的请留言。

  

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