26 Jul 2022

并发编程之并发设计模式线程本地存储

其实大家都清楚,这个模式在Java中的体现就是ThreadLocal.
那Java中的ThreadLocal是怎么实现的? Thread -> ThreadLocalMap -> (map中的存储的key, value), key 为 ThreadLocal, value 为存储的值

class Thread {
  //内部持有ThreadLocalMap
  ThreadLocal.ThreadLocalMap 
    threadLocals;
}
class ThreadLocal<T>{
  public T get() {
    //首先获取线程持有的
    //ThreadLocalMap
    ThreadLocalMap map =
      Thread.currentThread()
        .threadLocals;
    //在ThreadLocalMap中
    //查找变量
    Entry e = 
      map.getEntry(this);
    return e.value;  
  }
  static class ThreadLocalMap{
    //内部是数组而不是Map
    Entry[] table;
    //根据ThreadLocal查找Entry
    Entry getEntry(ThreadLocal key){
      //省略查找逻辑
    }
    //Entry定义
    static class Entry extends
    WeakReference<ThreadLocal>{
      Object value;
    }
  }
}

在 Java 的实现方案里面,ThreadLocal 仅仅是一个代理工具类,内部并不持有任何与线程相关的数据,所有和线程相关的数据都存储在 Thread 里面,这样的设计容易理解。而从数据的亲缘性上来讲,ThreadLocalMap 属于 Thread 也更加合理。当然还有一个更加深层次的原因,那就是不容易产生内存泄露。Java 的实现中 Thread 持有 ThreadLocalMap,而且 ThreadLocalMap 里对 ThreadLocal 的引用还是弱引用(WeakReference),所以只要 Thread 对象可以被回收,那么 ThreadLocalMap 就能被回收。

实际工作中,有很多平台型的技术方案都是采用 ThreadLocal 来传递一些上下文信息,例如 Spring 使用 ThreadLocal 来传递事务信息.


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