FastThreadLocal源码解析

Netty为什么要用自己的FastThreadLocal?

threadLocal Hash冲突，检索时间长。Netty自己定义的fastThreadLocal用的是数组，直接数组下标检索快。下面以ftl作为FastThreadLocal的简称

例子

ftl只有在FastThreadLocalThread线程中运行才生效，不然会走SlowGet模式（jdk threadLocal方式）

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FastThreadLocalThread fastThreadLocalThread = new FastThreadLocalThread(() -> {
                    FastThreadLocal<Integer> ftl = new FastThreadLocal<>();
                    ftl.set(1);
                    System.out.println(ftl.get());
                }
        );
        fastThreadLocalThread.start();
        fastThreadLocalThread.join();
        System.out.println("print main thread");
    }
}

原理解析

ftl涉及主要属性

// 1. 用于slowGet()的threadLocal
static final ThreadLocal<InternalThreadLocalMap> slowThreadLocalMap = new ThreadLocal<InternalThreadLocalMap>();
// 2. 用于fastGet()。nextIndex: 用于记录当前下标；indexedVariables: fastGet()模式下用 数组Object[] 替代hash
static final AtomicInteger nextIndex = new AtomicInteger();
Object[] indexedVariables;

ftl set设置值实现步骤：

1. 判断是否InternalThreadLocalMap.UNSET，是则remove（ftl.set(InternalThreadLocalMap.UNSET)这样复制进入这步骤）
   1.1 将indexedVariables[index] = UNSET，调用onRemoval()移除堆、对外内存
2. 否则InternalThreadLocalMap.get()获取
   2.1 判断 thread instanceof FastThreadLocalThread 是否成立? 成立则fastGet()

• 不存在会初始化一个Object[] indexedVariables（默认值均为UNSET），
  并根据index设置值，如果index大于indexedVariables.length则扩容（线程index是private final int index;线程私有）

• 扩容：Arrays.copyOf拷贝，Arrays.fill填充
  2.2 否则slowGet()。降级为JDK threadLocal，这个就不分析了

class Xxxx {
    public final void set(V value) {
        if (value != InternalThreadLocalMap.UNSET) {
            InternalThreadLocalMap threadLocalMap = InternalThreadLocalMap.get();
            setKnownNotUnset(threadLocalMap, value);
        } else {
            remove();
        }
    }
    private void setKnownNotUnset(InternalThreadLocalMap threadLocalMap, V value) {
        if (threadLocalMap.setIndexedVariable(index, value)) {// 数组形式设置
            addToVariablesToRemove(threadLocalMap, this);
        }
    }
    public static InternalThreadLocalMap get() {
        Thread thread = Thread.currentThread();
        if (thread instanceof FastThreadLocalThread) {// ftl快的模式
            return fastGet((FastThreadLocalThread) thread);
        } else {// ftl慢的模式
            return slowGet();
        }
    }
}

ftl get获取值实现步骤(简单很多)：

同样会判断是否fastGet()还是slowGet()，slowGet走threadLocal不讨论，一下只讨论fastGet()以及相关后续流程

1. fastGet()中会从indexedVariables数组中根据index获取数据，第一次会进行初始化

ftl资源回收机制

netty中对于ftl提供三种机制

1. 用ftlt执行被FastThreadLocalRunnable wrap的Runnable任务，执行完会自动清理
2. 显示调用remove()清理
3. 每一个ftl注册一个Cleaner，当线程对象不强可达的时候，该Cleaner线程会将当前线程的当前ftl进行回收(netty-4.1.34已注释代码，不考虑)