ThreadLocal源码分析：（二）get()方法

在ThreadLocal的get(),set()的时候都会清除线程ThreadLocalMap里所有key为null的value。

而ThreadLocal的remove()方法会先将Entry中对key的弱引用断开，设置为null，然后再清除对应的key为null的value。

本文分析get方法

ThreadLocal类的get方法

public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);     // 获取线程t中的ThreadLocalMap
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);    // 获取entry，见代码1
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();   // 没有找到对应的值，调用setInitialValue方法并返回初始值，见代码4
}

关键逻辑就是去当前线程的ThreadLocalMap中获取对应此ThreadLocal对象的entry，如果获取到了就返回entry的value。否则返回调用setInitialValue方法的结果。

代码1

ThreadLocal.ThreadLocalMap类的getEntry方法

private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
if (e != null && e.get() == key)    // 在key计算hash的位置上直接命中查询，直接返回该entry
return e;
else
return getEntryAfterMiss(key, i, e);        // 没有直接命中，调用getEntryAfterMiss，见代码2
}

如果在key计算hash的位置上直接命中查询，直接返回该entry，否则调用getEntryAfterMiss并返回结果。

代码2

ThreadLocal.ThreadLocalMap类的getEntryAfterMiss方法

private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;

while (e != null) {     // 从i位置开始遍历，寻找key能对应上的entry
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == key)
return e;
if (k == null)
expungeStaleEntry(i);       // 遇到key为null的entry，调用expungeStaleEntry方法，见代码3
else
i = nextIndex(i, len);
e = tab[i];
}
return null;        // 实在没有找到，只能返回null了
}

在从第i个entry向后遍历的过程中，找到对应的key的entry就直接返回，如果遇到key为null的entry，则调用expungeStaleEntry方法进行清理。

代码3

ThreadLocal.ThreadLocalMap类的expungeStaleEntry方法

private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;

// expunge entry at staleSlot
tab[staleSlot].value = null;
tab[staleSlot] = null;
size--;     // 以上代码，将entry的value赋值为null，这样方便GC时将真正value占用的内存给释放出来；将entry赋值为null，size减1，这样这个slot就又可以重新存放新的entry了

// Rehash until we encounter null
Entry e;
int i;
for (i = nextIndex(staleSlot, len); // 从staleSlot后一个index开始向后遍历，直到遇到为null的entry
(e = tab[i]) != null;
i = nextIndex(i, len)) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == null) {    // 如果entry的key为null，则清除掉该entry
e.value = null;
tab[i] = null;
size--;
} else {
int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1);
if (h != i) {   // key的hash值不等于目前的index，说明该entry是因为有哈希冲突导致向后移动到当前index位置的
tab[i] = null;

// Unlike Knuth 6.4 Algorithm R, we must scan until
// null because multiple entries could have been stale.
while (tab[h] != null)      // 对该entry，重新进行hash并解决冲突
h = nextIndex(h, len);
tab[h] = e;
}
}
}
return i;   // 返回经过整理后的，位于staleSlot位置后的第一个为null的entry的index值
}

expungeStaleEntry方法不止清理了staleSlot位置上的entry，还把staleSlot之后的key为null的entry都清理了，并且顺带将一些有哈希冲突的entry给填充回可用的index中。

代码4

ThreadLocal类的setInitialValue方法

private T setInitialValue() {
T value = initialValue();   // initialValue()方法直接返回null
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);   // 调用ThreadLocalMap的set方法
else
createMap(t, value);    // 创建新的ThreadLocalMap，并将value添加进去
return value;
}

setInitialValue方法里面，真正有难度的就是在map不为null时要去调用set方法了。这种情况会在key（也就是ThreadLocal对象）对应的entry已经被清理过后出现，也有可能是一个没有设置过值的ThreadLocal对象来调用get方法，就会进入到这层逻辑。关于ThreadLocalMap的set方法，在另一篇笔记ThreadLocal源码分析：（一）set(T value)方法中有分析过了，这里就不再贴了。

ThreadLocal的get方法，也可能会触发ThreadLocalMap的清理方法，将ThreadLocalMap中key为null的entry给清理掉，方便GC来回收内存。

系列文章链接：

ThreadLocal源码分析：（一）set(T value)方法

ThreadLocal源码分析：（二）get()方法

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eadLocal源码分析：（三）remove()方法