ThreadLocal系列-ThreadLocalMap源码

1.ThreadLocalMap.Entry

key:指向key的是弱引用

value:强引用

public class ThreadLocal<T> {
    static class ThreadLocalMap {
        /**
         * The entries in this hash map extend WeakReference, using
         * its main ref field as the key (which is always a
         * ThreadLocal object).  Note that null keys (i.e. entry.get()
         * == null) mean that the key is no longer referenced, so the
         * entry can be expunged from table.  Such entries are referred to
         * as "stale entries" in the code that follows.
         */
        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);  //指向key的弱引用
                value = v; //指向value的是强引用
            }
        }
    }
}

2.hash计算

  • nextHashCode是static的,说明是ThreadLocal类共用
  • 在上一个ThreadLocal的hash的基础上增加HASH_INCREMENT
public class ThreadLocal<T> {
    //所有ThreadLocal类公用
    private static AtomicInteger nextHashCode = new AtomicInteger();

    private static final int HASH_INCREMENT = 0x61c88647;

    private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();

    //每次在上一个hash的基础上增加HASH_INCREMENT
    private static int nextHashCode() {
        return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT);
    }
}

HASH_INCREMENT 的值是 0x61c88647,它是黄金分割比例乘以 2^31,这样可以使得步长增量更加分散,减小碰撞的概率,提高 ThreadLocal 的性能。

黄金分割率是一个数学和艺术上的常数,通常用希腊字母 φ(phi)表示,其近似值为1.618033988749895。

3.怎么处理hash冲突

ThreadLocalMap 使用线性探测法(linear probing)来处理哈希冲突。线性探测法是一种解决哈希冲突的简单方法,其中如果一个槽已经被占用,就线性地查找下一个可用的槽,直到找到一个可用槽为止。

Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1); //这里计算index跟HashMap一样

如果i被占用,则用nextIndex(i, len)计算下一个索引,看是否被占用

public class ThreadLocal<T> {
    static class ThreadLocalMap {
        /**
         * The table, resized as necessary.
         * table.length MUST always be a power of two.
         */
        private Entry[] table;

        /**
         * Increment i modulo len.
         * 每次i+1,如果i+1<len,则返回0
         */
        private static int nextIndex(int i, int len) {
            return ((i + 1 < len) ? i + 1 : 0);
        }

        /**
         * Set the value associated with key.
         *
         * @param key the thread local object
         * @param value the value to be set
         */
        private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {

            // We don't use a fast path as with get() because it is at
            // least as common to use set() to create new entries as
            // it is to replace existing ones, in which case, a fast
            // path would fail more often than not.

            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;
            int i = key.threadLocalHashCode & (len-1); //这里计算index跟HashMap一样

            //下一个元素:i+1,如果i+1越界,怎为0
            for (Entry e = tab[i]; e != null; e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
                ThreadLocal<?> k = e.get(); //获取key

                if (k == key) { //key相等
                    e.value = value; //更新value的值
                    return;
                }

                if (k == null) {//说明这里放入的是无效数据,可以放入新数据
                    replaceStaleEntry(key, value, i);//放入数据,再做些无效数据清理工作
                    return;
                }

                //e不为null;k不为null;说明被正常的元素占用了,则到下一个索引
            }
            
            //tab[i]为null,退出了循环
            tab[i] = new Entry(key, value); //放入数组
            int sz = ++size;
            //如果没有移除数据,同时size大于threshold
            if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold){
                rehash(); //扩容
            }
        }
    }
}

4.扩容

  • 先清理所有的stale数据;
  • 如果size大于等于threshold*3/4,进行扩容;
public class ThreadLocal<T> {
    static class ThreadLocalMap {
        private void rehash() {
            expungeStaleEntries(); //清理stale数据

            // Use lower threshold for doubling to avoid hysteresis
            //数据大小大于或者等于threshold的3/4后,进行扩容
            if (size >= threshold - threshold / 4)
                resize();
        }
    }
}
4.1.expungeStaleEntries-清理所有的stale数据

循环遍历执行expungeStaleEntry方法;

expungeStaleEntry方法:

(1)从table清除位于staleSlot的Entry;

(2)从staleSlot往后遍历table,直到table[i]为null

        如果table[i]为stale元素,从table清除该元素;

        如果table[i]不为stale元素,计算table[i]中的Entry本来应该放入的index,从那个index开始往后找Entry应该放入的位置A,将该Entry放入位置A;

 expungeStaleEntries

public class ThreadLocal<T> {
    static class ThreadLocalMap {
        /**
         * 清除table里面的所有无效数据()
         */
        private void expungeStaleEntries() {
            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;
            for (int j = 0; j < len; j++) {
                Entry e = tab[j];
                if (e != null && e.get() == null){//e不为null且key为null
                    expungeStaleEntry(j);
                }
            }
        }

        private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {
            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;

            // expunge entry at staleSlot
            tab[staleSlot].value = null; //value设为null
            tab[staleSlot] = null;  //entry设为null
            size--; //size减1

            // Rehash until we encounter null
            Entry e;
            int i;
            for (i = nextIndex(staleSlot, len); (e = tab[i]) != null;
                i = nextIndex(i, len)) {
                ThreadLocal<?> k = e.get();
                if (k == null) {//如果元素不为null,但是key为null
                    e.value = null;
                    tab[i] = null;
                    size--;
                } else {
                    //不是stale元素的话,重新将这个元素放到合适的位置
                    int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1); //计算index
                    if (h != i) {//本来应该放在h的位置,因为冲突的关系被放到了i
                        //h->>>>>>>>>>>i 看这中间有没有为null的
                        tab[i] = null;

                        // Unlike Knuth 6.4 Algorithm R, we must scan until
                        // null because multiple entries could have been stale.
                        while (tab[h] != null) {//从h开始找e为null的index
                            h = nextIndex(h, len);
                        }
                        tab[h] = e; //把e放在合适的index
                    }
                }
            }
            return i; //返回的i是Entry为null的索引
        }
    }
}
4.2.ThreadLocalMap.resize-扩容

扩容:

新table的长度为老table长度的2倍;

遍历老table:

        table[j]不为null:

                key为null,设置value为null;

                key不为null,根据新table的length计算index,将该元素放入合适的位置;

public class ThreadLocal<T> {
    static class ThreadLocalMap {
        private void resize() {
            Entry[] oldTab = table;
            int oldLen = oldTab.length;
            int newLen = oldLen * 2; //新len为老len的2倍
            Entry[] newTab = new Entry[newLen];
            int count = 0;

            for (int j = 0; j < oldLen; ++j) {
                Entry e = oldTab[j];
                if (e != null) {
                    ThreadLocal<?> k = e.get();
                    if (k == null) {//stale元素
                        e.value = null; // Help the GC
                    } else {
                        int h = k.threadLocalHashCode & (newLen - 1); //重新计算index
                        while (newTab[h] != null){//找到该元素该放的位置
                            h = nextIndex(h, newLen);
                        }
                        newTab[h] = e;
                        count++;
                    }
                }
            }

            setThreshold(newLen); //更新threshold
            size = count;
            table = newTab;
        }
    }
}

5.ThreadLocalMap.replaceStaleEntry

public class ThreadLocal<T> {

    /**
     * ThreadLocalMap is a customized hash map suitable only for
     * maintaining thread local values. No operations are exported
     * outside of the ThreadLocal class. The class is package private to
     * allow declaration of fields in class Thread.  To help deal with
     * very large and long-lived usages, the hash table entries use
     * WeakReferences for keys. However, since reference queues are not
     * used, stale entries are guaranteed to be removed only when
     * the table starts running out of space.
     */
    static class ThreadLocalMap {

        /**
         * Decrement i modulo len.
         */
        private static int prevIndex(int i, int len) {
            return ((i - 1 >= 0) ? i - 1 : len - 1);
        }

        /**
         * Replace a stale entry encountered during a set operation
         * with an entry for the specified key.  The value passed in
         * the value parameter is stored in the entry, whether or not
         * an entry already exists for the specified key.
         *
         * As a side effect, this method expunges all stale entries in the
         * "run" containing the stale entry.  (A run is a sequence of entries
         * between two null slots.)
         *
         * @param  key the key
         * @param  value the value to be associated with key
         * @param  staleSlot index of the first stale entry encountered while
         *         searching for key.
         */
        private void replaceStaleEntry(ThreadLocal<?> key, Object value, int staleSlot) {
            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;
            Entry e;

            // Back up to check for prior stale entry in current run.
            // We clean out whole runs at a time to avoid continual
            // incremental rehashing due to garbage collector freeing
            // up refs in bunches (i.e., whenever the collector runs).
            int slotToExpunge = staleSlot;
            //每次i-1,直到i-1<0时,i=len-1
            //跳出遍历:tab[i]为null
            //往前找stale元素,直到Entry为null
            for (int i = prevIndex(staleSlot, len); (e = tab[i]) != null;
                 i = prevIndex(i, len)){
                if (e.get() == null){
                    slotToExpunge = i;
                }
            }

            // Find either the key or trailing null slot of run, whichever
            // occurs first
            //往后,直到Entry为null
            for (int i = nextIndex(staleSlot, len);
                 (e = tab[i]) != null;
                 i = nextIndex(i, len)) {
                ThreadLocal<?> k = e.get();

                // If we find key, then we need to swap it
                // with the stale entry to maintain hash table order.
                // The newly stale slot, or any other stale slot
                // encountered above it, can then be sent to expungeStaleEntry
                // to remove or rehash all of the other entries in run.
                if (k == key) { //往后找到个key相等的
                    e.value = value; //更新value

                    tab[i] = tab[staleSlot]; //那i的位置是stale元素
                    tab[staleSlot] = e; //把元素放到staleSlot位置

                    // Start expunge at preceding stale entry if it exists
                    if (slotToExpunge == staleSlot){
                        slotToExpunge = i;
                    }
                    cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);
                    return;
                }

                // If we didn't find stale entry on backward scan, the
                // first stale entry seen while scanning for key is the
                // first still present in the run.
                if (k == null && slotToExpunge == staleSlot){
                    slotToExpunge = i;
                }
            }

            // If key not found, put new entry in stale slot
            tab[staleSlot].value = null;
            tab[staleSlot] = new Entry(key, value); //放入元素

            // If there are any other stale entries in run, expunge them
            if (slotToExpunge != staleSlot){
                cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);
            }
        }   
    }        
}

6.ThreadLocalMap.cleanSomeSlots

每次n=n/2来循环调用expungeStaleEntry清理stale数据

public class ThreadLocal<T> {
    static class ThreadLocalMap {
        private boolean cleanSomeSlots(int i, int n) {
            boolean removed = false;
            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;
            do {
                i = nextIndex(i, len);//从i往后找stale的元素
                Entry e = tab[i];
                if (e != null && e.get() == null) {//stale元素
                    n = len;
                    removed = true;
                    i = expungeStaleEntry(i);
                }
            } while ( (n >>>= 1) != 0); //从方法的注释来看,每次对n/2是为了在清除无用数据和速 
                                        //度之间做个平衡,这样既清理了无用数据,又不会因为清理 
                                        //太多无用数据,耽误了插入数据的时间
            return removed;
        }
    }
}

7.ThreadLocalMap.getEntry

public class ThreadLocal<T> {
    static class ThreadLocalMap {
        private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
            int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
            Entry e = table[i];
            // Android-changed: Use refersTo()
            if (e != null && e.refersTo(key)){//i这个位置刚好放的Entry的key一致
                return e;
            } else {
                return getEntryAfterMiss(key, i, e);
            }
        }
    }
}

getEntryAfterMiss

 往后遍历,直到Entry为null

  • 如果key相等,返回Entry;
  • 如果key为null,是stale元素,清理一下;
  • 最终没找到,就返回null;
public class ThreadLocal<T> {
    static class ThreadLocalMap {
        private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) {
            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;

            while (e != null) {
                // Android-changed: Use refersTo()
                if (e.refersTo(key)){ //key相等
                    return e;
                }
                if (e.refersTo(null)){
                    expungeStaleEntry(i); //清理
                } else{
                    i = nextIndex(i, len); //下一个索引
                }
                e = tab[i];
            }
            return null;
        }
    }
}
    

8.ThreadLocalMap构造方法

初始化数组table,初始容量为16;

计算index,在table[index]处放入new Entry(key, value);

更新threshold为10;

public class ThreadLocal<T> {
    
    static class ThreadLocalMap {
        /**
         * The table, resized as necessary.
         * table.length MUST always be a power of two.
         */
        private Entry[] table;

        /**
         * The number of entries in the table.
         */
        private int size = 0;

        /**
         * The initial capacity -- MUST be a power of two.
         */
        private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;

        /**
         * The next size value at which to resize.
         */
        private int threshold; // Default to 0


        /**
         * Construct a new map initially containing (firstKey, firstValue).
         * ThreadLocalMaps are constructed lazily, so we only create
         * one when we have at least one entry to put in it.
         */
        ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
            table = new Entry[INITIAL_CAPACITY]; //默认数组容量大小为16
            int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1); //计算index
            table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);//放入数组
            size = 1; //更新size
            setThreshold(INITIAL_CAPACITY); //设置threshold 16*2/3 = 10
        }

        /**
         * Set the resize threshold to maintain at worst a 2/3 load factor.
         */
        private void setThreshold(int len) {
            threshold = len * 2 / 3;
        }
    }
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mfbz.cn/a/237754.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

(C++)vector介绍及其使用

个人主页&#xff1a;Lei宝啊 愿所有美好如期而遇 前言 我们参考cplusplus文档逐个进行解释。 构造函数 push_back&&pop_back vector迭代器的使用 vector空间增长问题 我们发现resize不缩容&#xff0c;当然&#xff0c;这要看编译器的实现&#xff0c;不同的编译…

据房间Id是否存在,判断当前房间是否到期且实时更改颜色

重点代码展示&#xff1a; <template><el-col style"width: 100%;height: 100%;"><el-col :span"20"><el-card class"room_info"><avue-data-icons :option"option"></avue-data-icons></el-…

手动搭建koa+ts项目框架(路由篇)

文章目录 前言一、安装koa-router二、引入koa-router并使用三、优化路由配置总结如有启发&#xff0c;可点赞收藏哟~ 前言 本文基于手动搭建koats项目框架&#xff08;基础篇&#xff09;配置接口路由 一、安装koa-router npm i -S koa-router二、引入koa-router并使用 ./sr…

Citespace、vosviewer、R语言的文献计量学可视化分析

文献计量学是指用数学和统计学的方法&#xff0c;定量地分析一切知识载体的交叉科学。它是集数学、统计学、文献学为一体&#xff0c;注重量化的综合性知识体系。特别是&#xff0c;信息可视化技术手段和方法的运用&#xff0c;可直观的展示主题的研究发展历程、研究现状、研究…

Redis 五大经典业务问题

Redis 五大经典业务问题 一 缓存穿透 缓存穿透是指当请求的数据既不在缓存中也不存在于数据库中时&#xff0c;请求会直接穿透缓存层&#xff0c;到达数据库层。这通常是由于恶意攻击或者程序错误造成的&#xff0c;比如攻击者故意请求不存在的大量数据&#xff0c;导致缓存不…

【AI】ChatGLM3-6B上手体验

之前写过ChatGLM2-6B大语言模型的部署安装文档&#xff0c;现在ChatGLM模型已经更新迭代到第三代了&#xff0c;从官方公布的数据来看&#xff0c;模型的能力是得到了进一步的增强。 这次写文章主要是来记录一下使用过程&#xff0c;方便回头查看。 ChatGLM3-6B官方的视频教程…

【华为数据之道学习笔记】3-9元数据治理面临的挑战

华为在进行元数据治理以前&#xff0c;遇到的元数据问题主要表现为数据找不到、读不懂、不可信&#xff0c;数据分析师们往往会陷入数据沼泽中&#xff0c;例如以下常见的场景。 某子公司需要从发货数据里对设备保修和维保进行区分&#xff0c;用来不对过保设备进行服务场景分析…

智物发布MT6877平台无线AR智能眼镜参考设计,推动下一代无线AR发展

随着增强现实(AR)技术的不断发展&#xff0c;有线AR眼镜在连接和使用方面存在一些限制。为了解决这些问题&#xff0c;无线AR智能眼镜的推出势在必行。 新一代无线AR智能眼镜采用了天玑900&#xff08;MT6877&#xff09;平台作为参考设计&#xff0c;搭载了2.4GHz的八核处理器…

阻抗控制实现更快更精准(跟踪精度,较小且稳定的接触力)

阻抗控制是一种模拟人类肌肉阻抗特性的控制方法&#xff0c;可以实现更快更精准的机器人运动控制&#xff0c;同时具有较小的接触力和稳定的跟踪精度。 Kd 10; Bd 5 ; Md 2; 1e5/(0.0005*s^25*s1) 5e4/(0.1*s^21*s1) 1e4/(0.1*s^21*s1) 增益较小时容易跟踪性能不足&#xf…

0011Java安卓程序设计-ssm基于移动端的家庭客栈管理系统

文章目录 **摘** **要**目 录系统实现5.1小程序端5.2管理员功能模块开发环境 编程技术交流、源码分享、模板分享、网课分享 企鹅&#x1f427;裙&#xff1a;776871563 摘 要 网络的广泛应用给生活带来了十分的便利。所以把家庭客栈管理与现在网络相结合&#xff0c;利用java…

Linux实用操作篇-下篇

Linux实用操作篇-上篇&#xff1a;Linux实用操作-上篇-CSDN博客 一、网络传输 1.1 ping命令 网络是否可联通 可以通过ping命令&#xff0c;检查指定的网络服务器是否是可联通状态 语法: ping [-c num] ip或主机名 选项&#xff1a;-c&#xff0c;检查的次数&#xff0c;…

科技提升安全,基于YOLOv5系列模型【n/s/m/l/x】开发构建商超扶梯场景下行人安全行为姿态检测识别系统

在商超等人流量较为密集的场景下经常会报道出现一些行人在扶梯上摔倒、受伤等问题&#xff0c;随着AI技术的快速发展与不断普及&#xff0c;越来越多的商超、地铁等场景开始加装专用的安全检测预警系统&#xff0c;核心工作原理即使AI模型与摄像头图像视频流的实时计算&#xf…

Springboot管理系统数据权限过滤——ruoyi实现方案

本文主要简述&#xff0c;Ruoyi框架使用的权限过滤实现方案&#xff0c;实现简单易懂。主要知识点有&#xff1a; 注解定义&#xff1b;面向切面编程&#xff0c;在执行有数据权限注解的方法之前获取用户组织权限&#xff0c;拼接到domain对象的params参数中&#xff1b; 1. …

市场全局复盘 20231208

一、板块成交额排名&#xff1a; 资金流入前三个板块K 线&#xff1a; 行业成交额排名&#xff1a; 个股资金流入排名&#xff1a; select 成交额排名 ,近日指标提示 ,短线主题 ,涨停分析,CODE,名称,DDE大单净量,现价,量比,连板天,周涨停,月涨停,年涨停天,连涨天,…

pycharm手动安装包

1.下载对应的包 TTS PyPI 2.手动解压&#xff0c;找到文件放到pycharm对应项目的lib文件夹中 以TTS包为例&#xff0c;找到下载并解压的包中的2个文件&#xff0c;一个名称一个info结尾 3.放到项目的lib文件夹中 eg&#xff1a;路径&#xff1b;C:\doc\myProject\speaker\venv…

ERROR: [BD 41-237] Bus Interface property FREQ_HZ does not match between

在自定义IP出现以上错误时可以通过双击模块clk属性 如果是灰色无法二次编辑时&#xff0c;在封装IP时&#xff0c;选择以下菜单

计算机循环神经网络(RNN)

计算机循环神经网络&#xff08;RNN&#xff09; 一、引言 循环神经网络&#xff08;RNN&#xff09;是一种常见的深度学习模型&#xff0c;适用于处理序列数据&#xff0c;如文本、语音、时间序列等。RNN通过捕捉序列数据中的时间依赖关系和上下文信息&#xff0c;能够解决很…

【人工智能 | 知识表示】问题规约法 谓词/符号逻辑,良好的知识表示是解题的关键!(笔记总结系列)

&#x1f935;‍♂️ 个人主页: AI_magician &#x1f4e1;主页地址&#xff1a; 作者简介&#xff1a;CSDN内容合伙人&#xff0c;全栈领域优质创作者。 &#x1f468;‍&#x1f4bb;景愿&#xff1a;旨在于能和更多的热爱计算机的伙伴一起成长&#xff01;&#xff01;&…

QEMU源码全解析 —— virtio(2)

接前一篇文章&#xff1a; 本文内容参考&#xff1a; 《趣谈Linux操作系统》 —— 刘超&#xff0c;极客时间 《QEMU/KVM》源码解析与应用 —— 李强&#xff0c;机械工业出版社 特此致谢&#xff01; 上一回对于virtio进行了简介&#xff0c;并说明了其基本原理以及框架。对…

在工作中灵活运用CHATGPT

问CHAT&#xff1a;基于微课技术的小学创新课堂教学模式开题&#xff0c;重要变更&#xff0c;侧重说明对照课题申请书、根据评议专家意见所作的研究计划调整 CHAT回复&#xff1a;在本研究项目的开题阶段&#xff0c;我们设想通过利用微课技术来提高小学创新课堂的教学质量。 …
最新文章