详解一个ThreadLocal 的谜题

多线程如果不理解透彻， 那么 ThreadLocal 始终是有些会有所迷糊的。

ThreadLocal 本身的命名有有问题， 这些美国精英整出来的技术，再加上一个奇怪的命名。对我们中国人来说，就是一场场的灾难。


如下的问题， 你觉得输出是多少呢？

/**
 * Created by lk on 2017/6/8.
 */
public class ThreadLocalTest extends  Thread {

    ThreadLocal<Long> threadLocal = new ThreadLocal<Long>() {
        @Override
        protected Long initialValue() {
            return 2L;
        }
    };


    public ThreadLocalTest() {
        setThreadLocal(new ThreadLocal<Long>());
    }

    @Override
    public void run() {
        show();
    }

    public void setThreadLocal(ThreadLocal<Long> threadLocal) {
        this.threadLocal = threadLocal;
        threadLocal.set(10L);
    }

    public void show() {
        System.out.println( threadLocal.get());
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadLocalTest ThreadLocalTest = new ThreadLocalTest();

        ThreadLocalTest.run();
        ThreadLocalTest.start();
    }
}

答案是

null

这里有几个陷阱。

首先，ThreadLocalTest.run(); 这行由于要启动一个新的线程以及它要初始化一个map（ThreadLocal 内部的东西）等，它执行show 方法的时间通常会ThreadLocalTest.start(); 所以其实是 ThreadLocalTest.run(); 打印了null，而 ThreadLocalTest.start(); 输出了 10。就是说后者比前者先输出。我们把show 方法改成下面的样子：

System.out.println(" local = " + Thread.currentThread().getName() + "     " + threadLocal.get());
就会得到：

local = main 10
local = Thread-0 null

其次，ThreadLocalTest.run(); 和 ThreadLocalTest.start(); 方法看起来是执行了一样的代码，其实不然，这就是ThreadLocal 的非常的令人迷惑的地方。要理解ThreadLocal ，关键在于理解其 get / set 方法， ThreadLocal 和 Thread 的关系， ThreadLocal 和 ThreadLocalMap 的关系。一定要理清。我们可以知道。这里有两个线程，一个是 main，一个是 ThreadLocalTest。

main 线程的执行路径是： new 一个 ThreadLocalTest ，new 的过程中，修改了当前类变量 threadLocal（其初始值是2L），让其指向了一个新的 ThreadLocal ，其没有初始值，也就是 null （查看源码可知）。然后又将其值设置为 10L。这里一定要搞清楚，最开始的那个 threadLocal 变量的堆实例已经无法获取了，已经变成垃圾了，随时可能被GC了，现在的threadLocal 变量仅仅是一个引用，其指向的实例已经不是原来那个了，初始值已经变成了 null了。threadLocal.set(10L); 改成 this.threadLocal.set(10L); 是没有任何影响的，他们是同一个实例。

至此，我们应该明白了， main线程对应的 ThreadLocalMap 实例存放的 threadLocal 对应的 key 的值是 10L，故 main 的start 方法调用的 show ， get 到的 threadLocal 的值就是 10。

ThreadLocalTest 线程的执行路径是明显不同的， ThreadLocalTest 只管启动一个线程，然后执行 run 方法，run 方法调用的 show ， get 到的 threadLocal 的值是多少呢？我们先看一下 get 的源码比较好：

public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

ThreadLocalTest 线程执行到 ThreadLocalMap map = getMap(t); 获取的 map 一定是 null，因为ThreadLocalTest 线程是刚刚创建的，其对应的 ThreadLocalMap 一定是 null （查看 Thread 的源码可知），这样， ThreadLocalMap 立即执行 return setInitialValue(); 尝试设置初始值，然后返回初始值。 setInitialValue 方法其实主要是获取了 initialValue 方法的值，然后设置到了 ThreadLocalMap 中去。前面的分析我们得知，现在的 threadLocal 已经被悄悄改变了，它没有复写initialValue 方法，其初始值就是默认值，就是null。故 get 的结果就是 null 。至此，分析完毕。

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