ThreadLocal 原理分析

Android 的消息机制 Looper 的实现就采用了 ThreadLocal ，使用 ThreadLocal 可以实现数据隔离，那它是怎么实现的呢？现在来分析一波，先看它的 set() 流程。

一、set(T value) 流程分析

在这里，通过调用 ThreadLocal 的 set 方法，这里很简单，只有简单的几个步骤：

• 获取调用这个方法的线程。
• 获取 ThreadLocalMap，并且对 map 进行判空处理。

其实  ThreadLocalMap 就类似与 HashMap ，使用的是 key-value 的映射，这里可以暂先这样理解，后面会慢慢分析，接下来看 get 的流程。

二、get() 流程分析

这里话同样是先获取到了当前的线程和 ThreadLocalMap ，然后对 map 进行判断处理。先看 map 为空的处理：

感觉是不是和 set 流程似曾相识。在这里，如果 get  没有获取到元素或者 map 为空的话，就会走进这个流程里面。initialValue() 实际上返回了 null，也就是说，如果 get  没有获取到元素或者 map 为空的话，会创建 map 并且返回 null。

接下来看 map 不为空的流程：

这里的话很好理解，先通过 key 的hashcode 和 数组长度 – 1 进行 &  运算获取 value 对应的索引值，然后通过索引值获取value 。

三、ThreadLocalMap

之前说过 ThreadLocalMap 是一个基于 key-value 的映射，那么这里的 key 和 value 分别是什么呢？通过之前的我分析可以看到，value 的ThreadLocal 所引用的泛型类，而这里的 key，其实就是这个 ThreadLocal 变量。

每一个线程都有一个 ThreadLocalMap，key 对应着这个 ThreadLocal 变量，value 对应着这个 T 类型的对象，接下来继续对set 流程进行分析。

之前对 ThreadLocal  的 set 方法进行了简单的分析，它会对 map 进行判空处理，如果获取的 map 为空，最终会走到下面的这个方法里面来：

在这里，可以分成以下几个步骤：

• 创建一个 table 数组。
• 获取索引值，获取方式之前讲过了。
• 在这个索引所在的位置，创建一个节点。
• 设置阈值，注意这里不是数组长度的 0.75，而是 三分之二。

接下来看 map 不为空的流程：

在这个可以看到，通过这个 key 拿到了索引之后，就会顺着这个索引的位置往下寻找，直到找到一个索引位置不存在节点的位置，然后在这个位置，使用 value 创建一个新的节点，之后才会判断是否需要扩容。

可以看到，这里的 set 的非常简单，如果发生了哈希冲突，就采用线性探测的方法，而不是像 HashMap 那样采用了链表 +  红黑树的数据结构。

四、内存泄漏的分析

ThreadLocal 为什么会发生内存泄漏呢？我们来看看 ThreadLocalMap 中 Entry 节点的相关代码：

可以看到这个 Entry 节点继承自 WeakReference，构造方法中对 key 进行了弱引用的处理，但是value依然是强引用，现在问题就来了。如果这个 key 没有被外部对象强引用的时候，就会在发生 GC 的时候被回收掉，但是它对应的 value 不会被回收，如果创建 ThreadLocal 的线程一直运行下去 Entry 对象对应的 value 就会一直得不到回收，从而发生内存泄漏。

解决的方法很简单，我们需要手动调用 remove 方法。