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关于ThreadLocal的一些认识
在前面讲关于Handler的Looper的时候，我们讲到过Looper的获取和设置，是通过ThreadLocal来操作的，如下：
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
在准备Looper的时候，
public static void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper());
}在获取Looper的时候，
/**
* Return the Looper object associated with the current thread. Returns
* null if the calling thread is not associated with a Looper.
*/
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}那么ThreadLocal的作用到底什么呢？为什么会有ThreadLocal的出现呢？
首先，我们先来看下面一个例子吧，如下：
public class HelperTesting {
private String text = "empty";
private static HelperTesting helperTesting = new HelperTesting();
private void printText() {
System.out.println(text);
}
private void changeText(String str) {
text = str;
}
private void printWithLine(String str){
System.out.println("##################### " + str +" #############################");
}
public static void main(String[] args) {
helperTesting.printWithLine(Thread.currentThread().getName() + " start");
helperTesting.printText();
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
helperTesting.printWithLine(Thread.currentThread().getName() + " start");
helperTesting.printText();
helperTesting.changeText("thread1");
helperTesting.printText();
helperTesting.printWithLine(Thread.currentThread().getName() + " end");
}
});
thread.start();
try {
thread.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
helperTesting.printText();
helperTesting.printWithLine(Thread.currentThread().getName() + " end");
}
}
在这个小Demo里面，我们做了几件事情：
1）创建了一个HelperString对象，其有一个 text 字段，初始化其值为 “empty”。
2）创建了一个新的线程，在线程中改变helperString对象的 text 的值为"thread1"，运行线程，并打印其值。
3）最后我们在原来的线程中打印出text的值。
运行结果如下：
##################### main start ############################# empty ##################### Thread-0 start ############################# empty thread1 ##################### Thread-0 end ############################# thread1 ##################### main end #############################
我们可以看到，在主线程中的 text 值被改变了。
在多线程的编程过程当中，因为thread共享同一段进程空间，所以A线程的运行是完全有可能在不经意间就改变了某个值，而当B线程也去拿这个值的时候，可能就已经不是其想要获取的数值了。
于是有人就想，能不能让线程也拥有其私有的一些空间呢，让存放在这段空间里面的值并不会被其他线程改变，而这就是ThreadLocal的出现。
注意，其出现只是为了保证线程数据的私有性，并不是为了解决线程间的同步问题，我估计这也是其为什么叫Thread Local 的原因。
接下来，我们再通过一个Demo来看看，怎么使用ThreadLocal，如下：
public class HelperTestingSec {
private ThreadLocal<String> sThreadLocal = new ThreadLocal<String>();
private static HelperTestingSec helperTesting = new HelperTestingSec();
private HelperTestingSec(){
sThreadLocal.set("empty");
}
private void printText() {
System.out.println(sThreadLocal.get());
}
private void changeText(String str) {
sThreadLocal.set(str);
}
private void printWithLine(String str){
System.out.println("##################### " + str +" #############################");
}
public static void main(String[] args) {
helperTesting.printWithLine(Thread.currentThread().getName() + " start");
helperTesting.printText();
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
helperTesting.printWithLine(Thread.currentThread().getName() + " start");
helperTesting.printText();
helperTesting.changeText("thread1");
helperTesting.printText();
helperTesting.printWithLine(Thread.currentThread().getName() + " end");
}
});
thread.start();
try {
thread.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
helperTesting.printText();
helperTesting.printWithLine(Thread.currentThread().getName() + " end");
}
}这个Demo中做的事情，其实跟上一个Demo类似，唯一不同的是，在这个Demo中，我们利用一个ThreadLocal对象来存放这个String的值，运行结果如下：
##################### main start ############################# empty ##################### Thread-0 start ############################# null thread1 ##################### Thread-0 end ############################# empty ##################### main end #############################
从上面的结果，我们可以看到，同一个helperTestingSec对象，在 main线程中，其 sThreadLocal中存放的对象一直是empty。
而在新建的线程当中呢，当在调用changeText进行设值之前，其value是null的，也就是说在新线程中，虽然是同一个对象，但是其值是不一样的，即使我们在新线程中改变了其值，也不会影响其在Main线程中的值。
可见，通过 ThreadLocal，我们就做到了线程间的数据独立了。
那么，ThreadLocal的实现原理是什么，为什么其能做到这个事情呢，我们还是想了解一下其内部的构造的，看一下能不能学到点什么东西，对吧。
按照顺序，一般情况下，我们总是先放东西进去，再去拿东西出来的，所以我们先看一下ThreadLocal 的 set 方法。
有一点要注意的是，这里讲解的ThreadLocal的实现是Android里面的实现，JDK中的实现方式有点不一样，但是原理是一样的。
public void set(T value) {
Thread currentThread = Thread.currentThread();
Values values = values(currentThread);
if (values == null) {
values = initializeValues(currentThread);
}
values.put(this, value);
}在Demo2中，我们调用sThreadLocal的 set方法的时候，我们就进入了上面的逻辑。
可以看到，第一步，就是先利用Thread.currentThread拿到当前的线程，再根据这个线程去获取一个叫做Values的对象。再看一下values函数，我们可看到其是从哪里去获取这个Values对象的，如下：
/**
* Creates Values instance for this thread and variable type.
*/
Values initializeValues(Thread current) {
return current.localValues = new Values();
}
/**
* Gets Values instance for this thread and variable type.
*/
Values values(Thread current) {
return current.localValues;
}可以看到，其是从current这个线程里去获取Values对象的，而如果不存在这个对象，其就会调用initializeValues方法，为线程的localValues创建一个新的Values对象。
最近再调用values的put方法，以当前ThreadLocal对象为key值，将我们的valule给存放到这个Values对象中，我们会马上意识到，Values实现的应该是一个类似Map的键值对的数据结构。
从这里，我们就可以意识到：
1）在每个线程中都存在一个Values对象。
2）无论我们在哪个线程中调用ThreadLocal对象，都会先去当前线程中取得一个Values对象（如果不存在，就创建一个）再对这个Values对象进行键值操作，比如ThreadLocal的Get方法，如下：
public T get() {
// Optimized for the fast path.
Thread currentThread = Thread.currentThread();
Values values = values(currentThread);
if (values != null) {
Object[] table = values.table;
int index = hash & values.mask;
if (this.reference == table[index]) {
return (T) table[index + 1];
}
} else {
values = initializeValues(currentThread);
}
return (T) values.getAfterMiss(this);
}3）一个ThreadLocal对象其实是可以给所有线程共享的，因为其只是作为一个入口和一个WeakRefreence的Key值，真正的数据都是存在Values中，而这个Values对象是线程独有，且在当前线程中是唯一的。
所以这也是为什么在Looper类中，sThreadLocal对象是一个静态的对象就行了。
而Values的内部实现，其实是用一个Object数组来做为数据结构的，偶数位（0,2,4....）等作为Key值，其存放是指向ThreadLocal对象本身的一个WeakReference, 奇数位（1,3,5....）等作为的Value值，存放的是我们设置的值，从上面 get方法中， 我们也可以略窥一二。
在这里，推荐两边文章，相信对大家了解ThreadLocal有一定的帮助。
When and how to use a ThreadLocal
How is ThreadLocal implemented?
关于ThreadLocal的一些认识