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ThreadLocal的介紹與運用( 六 )

生活百科

5.2 hash沖突的解決ThreadLocal使用的是自定義的ThreadLocalMap ， 接下來我們來探究一下ThreadLocalMap的hash沖突解決方式 。
（1） 先回顧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);}

  • 代碼很簡單，獲取當前線程，并獲取當前線程的ThreadLocalMap實例（從getMap(Thread t)中很容易看出來） 。
  • 如果獲取到的map實例不為空，調用map.set()方法，否則調用構造函數 ThreadLocal.ThreadLocalMap(this, firstValue)實例化map 。
可以看出來線程中的ThreadLocalMap使用的是延遲初始化，在第一次調用get()或者set()方法的時候才會進行初始化 。
（2） 下面來看看構造函數ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue)
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {//初始化tabletable = new ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry[INITIAL_CAPACITY];//計算索引int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);//設置值table[i] = new ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry(firstKey, firstValue);size = 1;//設置閾值setThreshold(INITIAL_CAPACITY);}主要說一下計算索引，firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1) 。
  • 關于& (INITIAL_CAPACITY - 1),這是取模的一種方式，對于2的冪作為模數取模，用此代替%(2^n) ， 這也就是為啥容量必須為2的冥 ， 在這個地方也得到了解答 。
  • 關于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;? 這里定義了一個AtomicInteger類型 ， 每次獲取當前值并加上HASH_INCREMENT，HASH_INCREMENT = 0x61c88647,這個值和斐波那契散列有關（這是一種乘數散列法，只不過這個乘數比較特殊，是32位整型上限2^32-1乘以黃金分割比例0.618....的值2654435769，用有符號整型表示就是-1640531527，去掉符號后16進制表示為0x61c88647），其主要目的就是為了讓哈希碼能均勻的分布在2的n次方的數組里, 也就是Entry[] table中 ， 這樣做可以盡量避免hash沖突 。
（3） ThreadLocalMap中的set()
? ThreadLocalMap使用開發地址-線性探測法來解決哈希沖突，線性探測法的地址增量di = 1, 2, ... 其中，i為探測次數 。該方法一次探測下一個地址 ， 直到有空的地址后插入，若整個空間都找不到空余的地址，則產生溢出 。假設當前table長度為16，也就是說如果計算出來key的hash值為14，如果table[14]上已經有值，并且其key與當前key不一致，那么就發生了hash沖突，這個時候將14加1得到15，取table[15]進行判斷，這個時候如果還是沖突會回到0，取table[0],以此類推，直到可以插入 。
按照上面的描述，可以把table看成一個環形數組 。
先看一下線性探測相關的代碼，從中也可以看出來table實際是一個環：
/*** 獲取環形數組的下一個索引*/private static int nextIndex(int i, int len) {return ((i + 1 < len) ? i + 1 : 0);}/*** 獲取環形數組的上一個索引*/private static int prevIndex(int i, int len) {return ((i - 1 >= 0) ? i - 1 : len - 1);}ThreadLocalMap的set()代碼如下：
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry[] tab = table;int len = tab.length;//計算索引，上面已經有說過 。int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);/*** 根據獲取到的索引進行循環，如果當前索引上的table[i]不為空 ， 在沒有return的情況下，* 就使用nextIndex()獲取下一個（上面提到到線性探測法） 。*/for (ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry e = tab[i];e != null;e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {ThreadLocal<?> k = e.get();//table[i]上key不為空，并且和當前key相同，更新valueif (k == key) {e.value = https://www.huyubaike.com/biancheng/value;return;}/*** table[i]上的key為空，說明被回收了* 這個時候說明改table[i]可以重新使用 ， 用新的key-value將其替換,并刪除其他無效的entry*/if (k == null) {replaceStaleEntry(key, value, i);return;}}

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