详解InheritableThreadLocal类原理

忘是亡心i 2021-10-24 01:48 366阅读 0赞

在Java并发编程中，InheritableThreadLocal 与 ThreadLocal 都可以用于线程间通信，不同的是 InheritableThreadLocal 继承了 ThreadLocal，并且扩展了 ThreadLocal。使用类 InheritableThreadLocal 可使子线程继承父线程的值。相反，类 ThreadLocal 不能实现值继承。

使用示例：

public class LocalThread extends Thread { private static InheritableThreadLocal local = new InheritableThreadLocal(); @Override public void run() { System.out.println("thread线程："+ local.get()); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { local.set("main的值"); LocalThread t = new LocalThread(); t.start(); System.out.println("main线程："+ local.get()); } }

分析下 InheritableThreadLocal 类源码：

public class InheritableThreadLocal<T> extends ThreadLocal<T> { /** * Computes the child's initial value for this inheritable thread-local * variable as a function of the parent's value at the time the child * thread is created. This method is called from within the parent * thread before the child is started. * <p> * This method merely returns its input argument, and should be overridden * if a different behavior is desired. * * @param parentValue the parent thread's value * @return the child thread's initial value */ protected T childValue(T parentValue) { return parentValue; } /** * Get the map associated with a ThreadLocal. * * @param t the current thread */ ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.inheritableThreadLocals; } /** * Create the map associated with a ThreadLocal. * * @param t the current thread * @param firstValue value for the initial entry of the table. */ void createMap(Thread t, T firstValue) { t.inheritableThreadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); } }

可以看到，getMap() 方法和 creatMap() 方法都是重写的 ThreadLocal 类方法，区别在于把 ThreadLocal 中的 threadLocals 换成了 inheritableThreadLocals，这两个变量都是ThreadLocalMap类型，并且都是Thread类的属性，源码如下：

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

inheritableThreadLocal 如何实现值继承的呢？继续看下面的代码：

/** * Construct a new map including all Inheritable ThreadLocals * from given parent map. Called only by createInheritedMap. * * @param parentMap the map associated with parent thread. */ private ThreadLocalMap(ThreadLocalMap parentMap) { Entry[] parentTable = parentMap.table; int len = parentTable.length; setThreshold(len); table = new Entry[len]; for (int j = 0; j < len; j++) { Entry e = parentTable[j]; if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") ThreadLocal<Object> key = (ThreadLocal<Object>) e.get(); if (key != null) { Object value = key.childValue(e.value); Entry c = new Entry(key, value); int h = key.threadLocalHashCode & (len - 1); while (table[h] != null) h = nextIndex(h, len); table[h] = c; size++; } } } }

在构造方法的完整源代码算法中可以发现，子线程将父线程中的 table 对象以复制的方式赋值给子线程的 table 数组，这个过程是在创建 Thread 类对象时发生的，也就说明当子线程对象创建完毕后，子线程中的数据就是主线程中旧的数据，主线程使用新的数据时，子线程还是使用旧的数据，因为主子线程使用两个 Entry\[\] 对象数组各自存储自己的值。

这部分涉及到 Java 的值传递。对于对象来说，值的内容其实是对象的引用。当在父线程中修改对象的某一属性，子线程由于引用着相同对象，所以可以感知到，本质上是在操作同一块内存地址。

对于基本数据类型（int、long）来说，由于传递的是值，在父线程改变了数据后，子线程依旧使用的是旧的数据。这里尤其要提 String 字符串，String 虽然不是基本数据类型，但是由于内部字符数组被 final 修饰带来的不可变型，当父线程修改其 String 类型数据时，等于替换掉该 String 对象，而并不是修改原 String 对象的值，所以子线程依旧不会发生变化。

另外，重写类 InheritableThreadLocal 的 childValue() 方法可以对继承的值进行加工，比如通过调用clone() 方法返回 parentValue 的浅拷贝，以达到子线程无法影响父线程的目的。

代码如下：

public class Local extends InheritableThreadLocal { @Override protected Object initialValue() { return new Date(); } @Override protected Object childValue(Object parentValue) { return parentValue+"[子线程增强版]"; // parentValue.clone(); } }

转载于:https://www.cnblogs.com/yueshutong/p/11364080.html