ThreadLocal的介绍与运用( 六 )

5.2 hash冲突的解决ThreadLocal使用的是自定义的ThreadLocalMap , 接下来我们来探究一下ThreadLocalMap的hash冲突解决方式 。
(1) 先回顾ThreadLocal的set() 方法
public void set(T value) {Thread t = Thread.currentThread();ThreadLocal.ThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null)map.set(this, value);elsecreateMap(t, value);}ThreadLocal.ThreadLocalMap getMap(Thread t) {return t.threadLocals;}void createMap(Thread t, T firstValue) {t.threadLocals = new ThreadLocal.ThreadLocalMap(this, firstValue);}

  • 代码很简单,获取当前线程,并获取当前线程的ThreadLocalMap实例(从getMap(Thread t)中很容易看出来) 。
  • 如果获取到的map实例不为空,调用map.set()方法,否则调用构造函数 ThreadLocal.ThreadLocalMap(this, firstValue)实例化map 。
可以看出来线程中的ThreadLocalMap使用的是延迟初始化,在第一次调用get()或者set()方法的时候才会进行初始化 。
(2) 下面来看看构造函数ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue)
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {//初始化tabletable = new ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry[INITIAL_CAPACITY];//计算索引int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);//设置值table[i] = new ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry(firstKey, firstValue);size = 1;//设置阈值setThreshold(INITIAL_CAPACITY);}主要说一下计算索引,firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1)
  • 关于& (INITIAL_CAPACITY - 1),这是取模的一种方式,对于2的幂作为模数取模,用此代替%(2^n) , 这也就是为啥容量必须为2的冥 , 在这个地方也得到了解答 。
  • 关于firstKey.threadLocalHashCode
private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();private static int nextHashCode() {return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT);}private static AtomicInteger nextHashCode =new AtomicInteger();private static final int HASH_INCREMENT = 0x61c88647;? 这里定义了一个AtomicInteger类型 , 每次获取当前值并加上HASH_INCREMENT,HASH_INCREMENT = 0x61c88647,这个值和斐波那契散列有关(这是一种乘数散列法,只不过这个乘数比较特殊,是32位整型上限2^32-1乘以黄金分割比例0.618....的值2654435769,用有符号整型表示就是-1640531527,去掉符号后16进制表示为0x61c88647),其主要目的就是为了让哈希码能均匀的分布在2的n次方的数组里, 也就是Entry[] table中 , 这样做可以尽量避免hash冲突 。
(3) ThreadLocalMap中的set()
? ThreadLocalMap使用开发地址-线性探测法来解决哈希冲突,线性探测法的地址增量di = 1, 2, ... 其中,i为探测次数 。该方法一次探测下一个地址 , 直到有空的地址后插入,若整个空间都找不到空余的地址,则产生溢出 。假设当前table长度为16,也就是说如果计算出来key的hash值为14,如果table[14]上已经有值,并且其key与当前key不一致,那么就发生了hash冲突,这个时候将14加1得到15,取table[15]进行判断,这个时候如果还是冲突会回到0,取table[0],以此类推,直到可以插入 。
按照上面的描述,可以把table看成一个环形数组
先看一下线性探测相关的代码,从中也可以看出来table实际是一个环:
/*** 获取环形数组的下一个索引*/private static int nextIndex(int i, int len) {return ((i + 1 < len) ? i + 1 : 0);}/*** 获取环形数组的上一个索引*/private static int prevIndex(int i, int len) {return ((i - 1 >= 0) ? i - 1 : len - 1);}ThreadLocalMap的set()代码如下:
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry[] tab = table;int len = tab.length;//计算索引,上面已经有说过 。int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);/*** 根据获取到的索引进行循环,如果当前索引上的table[i]不为空 , 在没有return的情况下,* 就使用nextIndex()获取下一个(上面提到到线性探测法) 。*/for (ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry e = tab[i];e != null;e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {ThreadLocal<?> k = e.get();//table[i]上key不为空,并且和当前key相同,更新valueif (k == key) {e.value = https://www.huyubaike.com/biancheng/value;return;}/*** table[i]上的key为空,说明被回收了* 这个时候说明改table[i]可以重新使用 , 用新的key-value将其替换,并删除其他无效的entry*/if (k == null) {replaceStaleEntry(key, value, i);return;}}

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