一诗祸、前言
日常工作中，經(jīng)常使用ThreadLocal來避免線程并發(fā)問題轴总，每個(gè)線程訪問自己的本地變量直颅，沒有競(jìng)爭(zhēng)，沒有鎖肘习，非常高效〖食耍現(xiàn)在有一個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，需要?jiǎng)?chuàng)建一些子線程來執(zhí)行任務(wù)漂佩，父線程中設(shè)置了ThreadLocal的值，想在子線程中獲取罪塔，能獲取到嗎投蝉？答案是：不能。
了解ThreadLocal的原理征堪，這個(gè)問題就很弱智瘩缆，用腳后跟想，父線程中set佃蚜，那么這個(gè)存放值的ThreadLocalMap就在父線程內(nèi)庸娱，子線程的threadLocals是個(gè)null，怎么可能從子線程get到父線程set的值呢谐算？
但是需求就要這樣熟尉，該如何實(shí)現(xiàn)？將父線程的ThreadLocalMap復(fù)制一份給子線程洲脂？沒錯(cuò)斤儿，java官方也是這么想的！
二、InheritableThreadLocal
1往果、使用方式
java 官方提供了一個(gè)類InheritableThreadLocal疆液，使用方式上和ThreadLocal完全一樣，就是類名不一樣陕贮。將ThreadLocal替換為InheritableThreadLocal堕油，就可以從子線程get到父線程set的值了。
2肮之、繼承關(guān)系
InheritableThreadLocal是如何做到的呢掉缺？源碼底下見真知：
package java.lang;
/**
* @author Josh Bloch and Doug Lea
* @see ThreadLocal
* @since 1.2
*/
public class InheritableThreadLocal<T> extends ThreadLocal<T> {
protected T childValue(T parentValue) {
return parentValue;
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.inheritableThreadLocals;
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.inheritableThreadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
}
InheritableThreadLocal繼承自ThreadLocal，重寫了三個(gè)方法childValue局骤、getMap攀圈、createMap，用到Thread的一個(gè)變量inheritableThreadLocals峦甩。那就是InheritableThreadLocal初始化的ThreadLocalMap賦值給t.inheritableThreadLocals赘来，set和get也是操作t.inheritableThreadLocals。
public class Thread implements Runnable {
... ...
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
... ...
}
3凯傲、復(fù)制原理
那是如何將父線程的map復(fù)制給子線程的呢犬辰？
追溯到Thread初始化，會(huì)調(diào)用一個(gè)init()冰单，init初始化的東西較多幌缝，直接看重點(diǎn)：
真相了，創(chuàng)建子線程時(shí)诫欠，默認(rèn)inheritThreadLocals=true涵卵，父線程即當(dāng)前線程的inheritableThreadLocals!=null，則將父線程的inheritableThreadLocals復(fù)制給子線程荒叼。
// java.lang.ThreadLocal#createInheritedMap
static ThreadLocalMap createInheritedMap(ThreadLocalMap parentMap) {
return new ThreadLocalMap(parentMap);
}
//java.lang.ThreadLocal.ThreadLocalMap#ThreadLocalMap
private ThreadLocalMap(ThreadLocalMap parentMap) {
Entry[] parentTable = parentMap.table;
int len = parentTable.length;
setThreshold(len);
table = new Entry[len];
// 遍歷復(fù)制
for (int j = 0; j < len; j++) {
Entry e = parentTable[j];
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
ThreadLocal<Object> key = (ThreadLocal<Object>) e.get();
if (key != null) {
// InheritableThreadLocal重寫了childValue
Object value = key.childValue(e.value);
Entry c = new Entry(key, value);
int h = key.threadLocalHashCode & (len - 1);
while (table[h] != null)
h = nextIndex(h, len);
table[h] = c;
size++;
}
}
}
}
三轿偎、childValue的用意
ThreadLocal中childValue沒有給出具體實(shí)現(xiàn)，而在InheritableThreadLocal中也只是簡單實(shí)現(xiàn)了下被廓。
//java.lang.ThreadLocal#childValue
T childValue(T parentValue) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//java.lang.InheritableThreadLocal#childValue
protected T childValue(T parentValue) {
return parentValue;
}
從父線程復(fù)制ThreaLocalMap到子線程時(shí)坏晦，值從childValue函數(shù)過了一遍再賦值給Entry，是何意圖嫁乘？關(guān)鍵是InheritableThreadLocal也沒做什么昆婿，但是不難猜出，ThreadLocal留了一個(gè)childValue就是讓InheritableThreadLocal實(shí)現(xiàn)的蜓斧，雖然InheritableThreadLocal沒做什么仓蛆，但是使用者可以繼承InheritableThreadLocal重寫childValue，對(duì)value做特殊處理法精。為什么可能要對(duì)value做特殊處理呢多律？
比如痴突，設(shè)置的值是一個(gè)自定義的引用類型，那么從父線程復(fù)制到多個(gè)子線程的值就存在并發(fā)問題（值傳遞狼荞，地址值是共享的）辽装，所以復(fù)制的時(shí)候要保證復(fù)制給每個(gè)子線程的地址值不一樣，繼承InheritableThreadLocal實(shí)現(xiàn)childValue的深拷貝相味，定制化一個(gè)自己的InheritableThreadLocal：
public class MyInheritableThreadLocal<T> extends InheritableThreadLocal<T>{
protected T childValue(T parentValue) {
System.out.println("MyInheritableThreadLocal拾积。。丰涉。");
// 深拷貝
Gson gson = new Gson();
String s = gson.toJson(parentValue);
return (T)gson.fromJson(s, parentValue.getClass());
}
}
public class InheritableThreadLocalTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
InheritableThreadLocal<Stu> itl = new MyInheritableThreadLocal<Stu>();
itl.set(new Stu());
System.out.println("父線程：" + itl.get().toString());
Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("子線程1：" + itl.get().toString());
}
});
thread1.start();
Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("子線程2：" + itl.get().toString());
}
});
thread2.start();
}
static class Stu {
private String name = "xxx";
}
}
// 控制臺(tái)打印
父線程：com.stefan.DailyTest.InheritableThreadLocalTest$Stu@49476842
MyInheritableThreadLocal拓巧。。一死。
子線程1：com.stefan.DailyTest.InheritableThreadLocalTest$Stu@7446b2ac
MyInheritableThreadLocal肛度。。投慈。
子線程2：com.stefan.DailyTest.InheritableThreadLocalTest$Stu@75f4c190
四承耿、總結(jié)
-
InheritableThreadLocal可以實(shí)現(xiàn)子線程獲取父線程的本地變量。 - 子線程初始化時(shí)伪煤，若父線程（當(dāng)前線程）的本地變量
inheritableThreadLocals不為null加袋，則復(fù)制給子線程。 -
ThreadLocal留個(gè)childValue的用意抱既，就是讓InheritableThreadLocal實(shí)現(xiàn)职烧，并且可以讓客戶端自定義重寫childValue對(duì)從父線程復(fù)制到子線程的值做特殊處理。 - 若父線程使用
InheritableThreadLocal設(shè)置了自定義引用類型的值防泵，復(fù)制給子線程時(shí)存在并發(fā)問題蚀之，需要自行實(shí)現(xiàn)childValue的深拷貝。
拋個(gè)問題：
如果使用線程池創(chuàng)建子線程捷泞，子線程只會(huì)初始化一次恬总，父線程中使用InheritableThreadLocal設(shè)置值，因?yàn)閺?fù)制機(jī)制是在線程初始化的時(shí)候肚邢，那么父線程只有在線程池初始化子線程時(shí)同步復(fù)制一次數(shù)據(jù)，后續(xù)父線程再修改值拭卿，就無法同步更新到線程池中的子線程了骡湖，這該怎么辦呢？
只要在每次提交任務(wù)時(shí)復(fù)制就可以了峻厚，這就要對(duì)線程池以及InheritableThreadLocal做一些定制化處理响蕴，讓復(fù)制機(jī)制放在每次提交任務(wù)的時(shí)候，阿里有一個(gè)開源項(xiàng)目給出了解決方案https://github.com/alibaba/transmittable-thread-local惠桃，后續(xù)可深入了解其實(shí)現(xiàn)原理浦夷。
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