Java中Integer和ThreadLocal

標籤：clu   for迴圈   creat   size   執行個體   不為   conf   引入   相等   

一. Integer1.引子

在開始之前，我還是需要吐槽下自己，我是真的很菜！

• 他問：**兩個Integer對象==比較是否相等？
  
• 我答：對象==比較，是引用比較，不相等！
  
• 他問：IntegerCache這個用來幹什嗎？
  
• 我答：......，我不是很清楚！！！

從這裡可以看出，我是真的很水！！
基於這些原因還有其他的等等，我開始寫博文，開始寫踩過的坑！

2.IntegerCache

在介紹這個緩衝之前，先來認知下Integer。java中，int是基本的數實值型別，表示整型；Integer是其對象的表示，是int的封裝類。封裝類在Jdk1中就存在，但是為了更方便的使用Integer，在Java SE5中引入自動封裝和自動拆箱的機制，這裡不再贅述，可以移步至深入剖析Java中的裝箱和拆箱。
Java SE5可以說是java版本迭代過程中裡程碑版本。為了減少大量建立Integer的開銷、提高效能，採用享元模式，引入Integer執行個體緩衝，將-128至127範圍數值的Integer執行個體緩衝在記憶體中，這裡的緩衝就是使用Integer中的輔助性的私人IntegerCache靜態類實現。

先看下如何擷取緩衝的-128至127範圍的Integer執行個體，這裡的範圍可以通過JVM啟動參數修改，後面會講述

• 可以通過使用靜態valueOf方法擷取 // api調用
• 可以使用自動封裝機制擷取，如：Integer a = 100; // autoboxing

這裡基於Java SE8，再來看下IntegerCache的實現：

/** * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS. * * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option. * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property * may be set and saved in the private system properties in the * sun.misc.VM class. */private static class IntegerCache {    static final int low = -128;    static final int high;    static final Integer cache[];    static {        // high value may be configured by property        int h = 127;        String integerCacheHighPropValue =            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");        if (integerCacheHighPropValue != null) {            try {                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);                i = Math.max(i, 127);                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);            } catch( NumberFormatException nfe) {                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.            }        }        high = h;        cache = new Integer[(high - low) + 1];        int j = low;        for(int k = 0; k < cache.length; k++)            cache[k] = new Integer(j++);        // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)        assert IntegerCache.high >= 127;    }    private IntegerCache() {}}

從java docs中可以看出，該類是為了支援對-128至127範圍數值自動封裝的執行個體進行緩衝。
在第一次使用時緩衝被初始化，緩衝的大小可以通過JVM參數-XX:AutoBoxCacheMax=size控制，IntegerCache的high可以通過在JVM啟動時設定系統屬性變數java.lang.Integer.IntegerCache.high，以達到更強的靈活性。IntegerCache在執行類構造器初始化時，執行靜態語句塊，利用for迴圈從low開始不斷自加加，然後放入cache數組中。
選擇-128至127範圍，是因為這個範圍內的數值使用更普遍！

介紹到這裡，相信已經不難看出我的回答是多麼搞笑，我坐井觀天的還以為自己是正確的！
說到這裡，我又有些感慨了，昨晚看了集火影，剛好是自來也和佩恩的對話，佩恩對曾經的師傅自來也的一席話，雖然是偏執的，但是無可否認的確是對的。
佩恩把自己稱為神，將自來也視作為凡人，說凡人的認知具有局限性，活在狹小的空間內自認為自己認識都是對的，殊不知從神的角度考慮，凡人的那些認知都是錯誤和愚蠢的。
這裡旨在單純思考佩恩這些話在我們現實生活中的含義：的確，在我們認知有限的時候，以為Integer兩個對象==比較，應該是不等的，殊不知因為技術掌握有限。

跑題了，引入一段故事，主要是想銘刻下，吸取教訓：不要把事物看做是理所當然，要多多思考其本質和原理；不要妄下結論，小心求證！

不僅是Integer，Short、Byte、Long、Char都具有相應的Cache。但是Byte、Short、Long的Cache有固定範圍：-128至127；Char的Cache：0至127。

引用
理解Java Integer的緩衝策略

二. ThreadLocal

我這裡不再贅述ThreadLocal是什麼、解決什麼問題、實現原理、應用情境等，網上博文非常豐富，可移步至深入剖析ThreadLocal。
這裡主要是分析下ThreadLocal在父子線程中共用的問題。
ThreadLocal不提供對子線程共用父線程的ThreadLocal中儲存的value的支援，ThreadLocal的get方法返回與當前線程有關的ThreadLocalMap中的key/value，如:

/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained * by the ThreadLocal class. */ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

每個線程在建立的時候，都會初始化ThreadLocalMap的Null 參考。 子線程在建立時ThreadLocaMap是null，所以不共用父線程的ThreadLocalMap中key/value。

但是有很多時候，實際需求需要共用父線程的一些狀態值。 這種情況，java也對此提供了支援，只能說設計者們的腦洞大開。
java中引入另一個InheritableThreadLocal類對此提供支援，類名給出了用途的最好表示：可繼承的ThreadLocal！

/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained * by the ThreadLocal class. */ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

同理，每個線程在建立的時候都會初始化InheritableThreadLocal
的引用，然後線上程執行初始化的生命週期階段時，對該變數進行初始化操作，如:

    if (parent.inheritableThreadLocals != null)        this.inheritableThreadLocals =            ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);

線程的初始化周期中，首先判斷父線程的ThreadLocal是否為空白，如果不為空白則根據父線程的inheritableThreadLocals建立子線程的inheritableThreadLocals。
InheritableThreadLocal的實現也非常簡單：

• childValue： 計運算元線程的初始化值，從這個方法中可以知道，子線程使用的是父線程中的value，並不是拷貝，如果需要使用副本拷貝，可以繼承重寫
• getMap： 返回當前線程持有的inheritableThreadLocals
• createMap: 如果當前線程的inheritableThreadLocals是空，則建立一個

以上三個api都是重寫ThreadLocal的。

Java中Integer和ThreadLocal