ThreadLocal的set方法原理是什么

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前沿知識

• ThreadLocal存儲線程變量，使用set方法設置變量，使用get方法獲取變量

• 線程隔離的實現是每個Thread類有一個類型為ThreadLocal.ThreadLocalMap的實例變量threadLocals。如下圖所示，ThreadLocalMap內部有一個Entry數組，每個Entry的key是ThreadLocal，也就是referent對象，value是設置的值；該類的size變量記錄當前數組使用容量；threshold變量記錄閾值，默認總容量的三分之二，初始是10

• threadLocal通過哈希算法決定落于哪一個Entry，GC時，如果threadLocal沒有引用，會被回收，即referent值為null，否則不回收，value不會回收，因此要使用remove方法刪除對應Entry，否則可能會出現內存泄漏

set方法

ThreadLocal->set()：

第一種：如果線程第一次執行set方法，此時map為空，會創建。在此過程中初始化entry的個數為16，threshold為10，同時根據哈希值定位對應下標的entry并賦值

如果map不為空，走ThreadLocalMap的set方法，根據哈希值找到對應的下標。從源代碼中可知：

第二種：如果該下標為空，那么直接賦值

如果該下標不為空，那么從當前下標開始遍歷，直到下一個entry為null時停止

第三種：如果entry的key是當前thread，直接替換值

第四種：如果循環結束，說明遇到了空entry，那么直接賦值到該下標

如果之前發生了GC，那么entry不為空，但是key為空，此時調用replaceStaleEntry方法

記錄此下標為staleSlot、slotToExpunge變量，從當前下標的前一個entry開始遍歷，直到entry為null時停止，如果有回收的entry，那么記錄它的下標，賦值到slotToExpunge變量

從當前下標的后一個entry開始遍歷，直到entry為null時停止

第五種：如果遇到了key相等的情況，那么替換值，該entry與staleSlot下標的entry交換。如果向前遍歷沒有找到回收的entry，那么記錄并賦值到slotToExpunge變量。清理過期entry，最后返回

第六種：如果循環結束，說明遇到了空entry，也沒有找到key相等的entry。那么清除staleSlot下標的value，然后新建entry。如果有記錄過期entry，那么會清理，最后返回

賦值結束后，還會進行一次嘗試清理，如果沒有過期entry，并且當前容量大于等于閾值，走擴容rehash方法

清理與擴容

expungeStaleEntry(staleSlot)：由于傳入的下標staleSlot所在entry一定是GC之后的，因此會將entry的值設為null，隨后刪除entry。從下一個entry開始遍歷，直到entry為null時停止，如果entry是GC過的，將value置為null，否則將key重新哈希和分配，這樣的目的是使得entry離正確的下標位置更接近一些。最后返回entry為null的坐標

cleanSomeSlots(i,n)：參數n一般是當前的size值。從i的下一個entry開始遍歷，每遍歷一次，n的值就減少一半，直到為0時停止。如果所在下標的entry是GC過的，那么會調用一次expungeStaleEntry(staleSlot)方法

rehash()：首先調用一次清理方法，然后判斷當前容量是否超過閾值的四分之三（約總容量的二分之一），然后才真正擴容，每次擴容一倍。循環遍歷entry數組，如果entry發生GC，那么將值設置為null，否則將key重新哈希和分配，最后重新計算閾值和當前使用容量

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