深入理解ThreadLocal（二）

3 InheritableThreadLocal的使用

通过上面的分析知道通过ThreadLocal保存的值是线程隔离的。其实在Thread对象中，还有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的成员变量inheritableThreadLocals。inheritableThreadLocals其实是一个InheritableThreadLocals类型，InheritableThreadLocals是ThreadLocal的子类。保存在inheritableThreadLocals中的值可以传递给子线程。下面看一个例子：

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1. public class InheritableThreadLocalTest {

2. static InheritableThreadLocal<Long> mInheritableThreadLocal = new InheritableThreadLocal<Long>();

3. static ThreadLocal<Long> mThreadLocal = new ThreadLocal<Long>();

4. static SimpleInheritableThreadLocal<Long> mSimpleInheritableThreadLocal=new SimpleInheritableThreadLocal<Long>();

5. public static void printValue() {

6. System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + ":\t valueFromParent=" + mInheritableThreadLocal.get() + "\t valueFromLocal="

7. + mThreadLocal.get() +"\tsimpleValueFromParent="+mSimpleInheritableThreadLocal.get());

8. }

9. static class PrintValueRunnable implements Runnable {

10. @Override

11. public void run() {

12. // TODO Auto-generated method stub

13. InheritableThreadLocalTest.printValue();

14. if (Thread.currentThread().getId() % 2 == 0) {

15. mInheritableThreadLocal.set(mInheritableThreadLocal.get()+1);

16. }

17. InheritableThreadLocalTest.printValue();

18. }

19. }

20. public static void main(String[] args) {

21. long tid = Thread.currentThread().getId();

22. mInheritableThreadLocal.set(tid);

23. mThreadLocal.set(tid);

24. mSimpleInheritableThreadLocal.set(tid);

25. System.out.println("mainThread: " + "\t valueFromLocal=" + mThreadLocal.get());

26. new Thread(new PrintValueRunnable()).start();

27. new Thread(new PrintValueRunnable()).start();

28. new Thread(new PrintValueRunnable()).start();

29. }

30. }

打印结果如下：

在这个例子，先在主线程中new一个InheritableThreadLocal对象，然后在子线程中访问。通过打印结果可以看到，主线程设置到InheritableThreadLocal中的值会复制给子线程，然后父子线程可以各自独立读写保存在InheritableThreadLocal中的值。可以还有人注意到了，在上面的例子中还有一个SimpleInheritableThreadLocal对象，这个是我自定义，它继承了InheritableThreadLocal，并重写了InheritableThreadLocal.childValue。我们可以通过重写childValue来控制从父线程中继承过来的value的初始值。在SimpleInheritableThreadLocal中会对从父线程继承的Long对象做加1处理。默认情况下，是不做任何处理的。SimpleInheritableThreadLocal的代码如下：

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1. public class SimpleInheritableThreadLocal<T> extends InheritableThreadLocal<T> {

2. @Override

3. protected T childValue(T parentValue) {

4. // TODO Auto-generated method stub

5. if (parentValue instanceof Long) {

6. Long res = (Long) parentValue + 1;

7. return (T) res;

8. }

9. return super.childValue(parentValue);

10. }

11. }

可能有人会有疑问:ThreadLocal是线程隔离的，而InheritableThreadLocal又是ThreadLocal的子类，所以InheritableThreadLocal也应该是线程隔离的。那这里是怎么做到从父线程继承值呢？子线想一想：实现线程隔离的核心思想是将要隔离的变量保存到Thread对象里面，然后通过ThreadLocal来读写这个变量；其实不通过ThreadLocal，在Thread内部是可以直接读写threadLocals的。那既然inheritableThreadLocals是Thread的成员变量，那么在初始化Thread的时候就可以直接读取父线程的inheritableThreadLocals并把它保存的values设置为子线程的inheritableThreadLocals初始值。

这个想法对不对呢？我们来看一下Thread初始化部分的源码：

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1. public Thread(Runnable target) {

2. init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);

3. }

4. private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,

5. long stackSize) {

6. init(g, target, name, stackSize, null);

7. }

8. private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,

9. long stackSize, AccessControlContext acc) {

10. if (name == null) {

11. throw new NullPointerException("name cannot be null");

12. }

13. this.name = name.toCharArray();

14. Thread parent = currentThread();

15. SecurityManager security = System.getSecurityManager();

16. if (g == null) {

17. /* Determine if it's an applet or not */

18. /* If there is a security manager, ask the security manager

19. what to do. */

20. if (security != null) {

21. g = security.getThreadGroup();

22. }

23. /* If the security doesn't have a strong opinion of the matter

24. use the parent thread group. */

25. if (g == null) {

26. g = parent.getThreadGroup();

27. }

28. }

29. /* checkAccess regardless of whether or not threadgroup is

30. explicitly passed in. */

31. g.checkAccess();

32. /*

33. * Do we have the required permissions?

34. */

35. if (security != null) {

36. if (isCCLOverridden(getClass())) {

37. security.checkPermission(SUBCLASS_IMPLEMENTATION_PERMISSION);

38. }

39. }

40. g.addUnstarted();

41. this.group = g;

42. this.daemon = parent.isDaemon();

43. this.priority = parent.getPriority();

44. if (security == null || isCCLOverridden(parent.getClass()))

45. this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader();

46. else

47. this.contextClassLoader = parent.contextClassLoader;

48. this.inheritedAccessControlContext =

49. acc != null ? acc : AccessController.getContext();

50. this.target = target;

51. setPriority(priority);

52. if (parent.inheritableThreadLocals != null)

53. this.inheritableThreadLocals =

54. ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);

55. /* Stash the specified stack size in case the VM cares */

56. this.stackSize = stackSize;

57. /* Set thread ID */

58. tid = nextThreadID();

59. }

先看Thread的构造函数，这里调用了init函数，最终会调用这init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,long stackSize, AccessControlContext acc)函数。直接看第60行，如果父线程的parent.inheritableThreadLocals不为null，就会以父线程的inheritableThreadLocals为参数来构造子线程的inheritableThreadLocals。我们再看一下createInheritedMap函数：

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1. static ThreadLocalMap createInheritedMap(ThreadLocalMap parentMap) {

2. return new ThreadLocalMap(parentMap);

3. }

4. private ThreadLocalMap(ThreadLocalMap parentMap) {

5. Entry[] parentTable = parentMap.table;

6. int len = parentTable.length;

7. setThreshold(len);

8. table = new Entry[len];

9. for (int j = 0; j < len; j++) {

10. Entry e = parentTable[j];

11. if (e != null) {

12. ThreadLocal key = e.get();

13. if (key != null) {

14. Object value = key.childValue(e.value);

15. Entry c = new Entry(key, value);

16. int h = key.threadLocalHashCode & (len - 1);

17. while (table[h] != null)

18. h = nextIndex(h, len);

19. table[h] = c;

20. size++;

21. }

22. }

23. }

24. }

到这里就可以看到：在ThreadLocalMap的构造函数中会遍历保存父线程的inheritableThreadLocals中键值对，并且在读取value的会调用key.childValue计算子线程中的value。所以在SimpleInheritableThreadLocal重写了childValue来根据父线程的value计算子线程的value，默认情况是不做任何处理，直接返回的，如：

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1. T childValue(T parentValue) {

2. throw new UnsupportedOperationException();

3. }