Threads

大家在学习Android原代码的时候，经常会看到ThreadLocal这个东西。这个东西日常开发的时候用的不多，有点点神秘。今天这篇文章就帮你揭开ThreadLocal的面纱，了解它的真相。

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对ThreadLocal最简单的理解

从使用者的角度，可以把ThreadLocal简单看成是一个Map：Key的类型是Thread，Value是任意你想要保存的值。类似这样：Map<Thread, Object>。

可是，如果说ThreadLocal是个Map<Thread, Object>类型的话，那它提供的接口应该是这样的：

void set(Object key, Object value)
Object get(Object key)

而实际上ThreadLocal的接口是这样的：

void set(Object value)
Object get()

看到没？和普通map的读写接口不一样：ThreadLocal的读写接口里面并没有传key值！既然没有传key，那对于一个map来说，该如何读写value呢？

其实，ThreadLocal的这个map有点特殊，它不允许随便传一个Thread对象作为Key值来访问，只能传递当前的线程对象。而当前的线程对象可以通过静态方法Thread.currentThread();来获得，所以就不用传key这个参数了。

用代码总结下刚才的逻辑：

public void set(Object value){
    Thread t = Thread.currentThread(); //获得当前线程
    map.set(t, value); //以当前线程为key，设置value
}

public Object get(){
    Thread t = Thread.currentThread(); //获得当前线程
    return map.get(t); //以当前线程为key，获得value
}

以上只是对ThreadLocal最简单的理解，如果你不追求实现细节的话，这基本也够了，如果你想了解更多的话，请接着看下面的内容。

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更深入一点了解ThreadLocal

在我们没有阅读ThreadLocal源码的时候，我以为ThreadLocal一定是里面维护着一个map对象，保存着所有Thread对象和Value的值，如下图所示：

我想象中的ThreadLocal的实现方式

可是，在我读过源码之后，才发现：我想错了。

实际上，ThreadLocal本身并没有存储任何对象，所有的东西都存储在Thread对象本身里！

首先，在Thread对象（注意，不是ThreadLocal！）里有个成员变量：

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

这个成员变量的类型是ThreadLocal.ThreadLocalMap，这是ThreadLocal的一个内部类，可以理解为一个简单的HashMap（关于这个内部类的实现本篇就不详细展开了，有兴趣的同学可以看源码），就是保存键值对的一个容器。

其实，所有set到ThreadLocal上的对象，实际都保存在当前Thread中的threadLocals成员变量里。

为了说的清楚，下面我用伪代码的形式，写一下ThreadLocal的Set()方法的核心逻辑：

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread(); //先获得当前线程
        if (t.threadLocals != null){ //判断当前线程上的threadLocals成员是否为空
            t.threadLocals.set(this, value); //如果threadLocals不等于空，则set value，ThreadLocal对象作为key值。
        }else{
            t.threadLocals = new ThreadLocalMap(); //如果threadLocals为空，则创建之然后再set value。
            t.threadLocals.set(this, value); 
        }
    }

通过以上代码大家应该都能看清楚，真正的value值是保存在Thread对象上的，同时，key值是ThreadLocal对象。

再看看get方法，依然是只有核心逻辑的伪代码：

public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread(); //先获得当前线程
        if (t.threadLocals != null) { //判断当前线程上的threadLocals成员是否为空
            return (T)t.threadLocals.get(this); //不为空，则以ThreadLocal对象作为key值得到value，然后返回。
        }
        return setInitialValue(); //返回初始值
    }

理清了get和set方法，相信整个ThreadLocal的实现方式，大家应该都比较清楚了。

总之，ThreadLocal的存储方式，大概是这个样子：

ThreadLocal的存储结构

为什么如此实现？

作者之所以这样设计，我相信是经过了充分考虑的。我能想到的一点，就是考虑了对象的生命周期。

ThreadLocal要为每个线程维护value值，所以它的生命周期一般是长于线程对象生命周期的。一个长生命周期的对象维护一个短生命周期对象的引用，就有可能内存泄露，除非开发者要手动remove掉。

而把value存放在Thread上，一切就可以完美的解决。因为这个value对象是专门为Thread对象而存在的，所以value对象和Thread对象的生命周期应该完全一致。把value对象存放在Thread对象里，则不会有内存泄露的风险。虽然，Thread会维护一个ThreadLocal的引用（实际上是个弱引用），但是如前所说，一个短生命周期的对象维护长生命周期对象的引用，一般没什么问题。

几种对象生命周期长度比较

以上就是我对ThreadLocal的一些简单理解，欢迎大家指正。