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

10

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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