[netty4][netty-common]FastThreadLocal及其相关类系列

FastThreadLocal

概述： ThreadLocal的一个特定变种改善，有更好的存取性能。
内部采用一个数组来代替ThreadLocal内部的hash表来存放变量。虽然这看起来是微不足道的，但是他确实比hash表性能好那么一点，在频繁存取时会更明显。如果用DefaultThreadFactory创建线程，那么默认创建出来的就是FastThreadLocalThread，就会用FastThreadLocal。

set数据靠InternalThreadLocalMap维护，InternalThreadLocalMap内部靠一个数组(就是上面说的)维护变量数据。

扩展了什么:
按ThreadLocal API的约定行为，依赖InternalThreadLocalMap实现了这些行为，诸如get、set、remove等。
remove支持onRemoval回调。

InternalThreadLocalMap

自身实例获取

get方法是对外暴露去自身实例的，有两种方式取到InternalThreadLocalMap实例：

如果当前线程是FastThreadLocalThreadInternal，直接取其实例变量ThreadLocalMap，内部称之为fastGet。
如果是JDK的Thread，那么靠JDK的TheadLocal取到ThreadLocalMap，内部称之为slowGet。

数据存取

真正的存取变量是靠indexedVariable和setIndexedVariable方法完成。
阅读代码不难发现，是靠Object[] indexedVariables这个数组达成数据存储的目的。

存放数据的数组扩容

indexedVariables数组靠expandIndexedVariableTableAndSet动态扩容。初始长度是32。
扩容算法有点意思，是比当前index小的最大的2的n次方的值扩一倍，比如当前index是132，那么就会扩成256长度的数组。

Object[] oldArray = indexedVariables;
final int oldCapacity = oldArray.length;
int newCapacity = index;
newCapacity |= newCapacity >>>  1;
newCapacity |= newCapacity >>>  2;
newCapacity |= newCapacity >>>  4;
newCapacity |= newCapacity >>>  8;
newCapacity |= newCapacity >>> 16;
newCapacity ++;

是否完全用数组存放数据？

不完全是。因为InternalThreadLocalMap的父类UnpaddedInternalThreadLocalMap自带了一些常用的字段：

futureListenerStackDepth
localChannelReaderStackDepth
handlerSharableCache
counterHashCode
random
typeParameterMatcherGetCache
typeParameterMatcherFindCache
stringBuilder
charsetEncoderCache
charsetDecoderCache
arrayList
这个11个是靠实例字段直接存储。
另外此类，还用了padding补齐的手段优化了CPU cacheline伪共享的问题。

// Cache line padding (must be public)
// With CompressedOops enabled, an instance of this class should occupy at least 128 bytes.
public long rp1, rp2, rp3, rp4, rp5, rp6, rp7, rp8, rp9;

FastThreadLocalThread与FastThreadLocalRunnable

FastThreadLocalThread概述：绑定了InternalThreadLocalMap的线程类。继承于JDK的Thread。
FastThreadLocalThread扩展了什么：

主要对外暴露了获取与设置InternalThreadLocalMap字段的接口。
增加cleanupFastThreadLocals字段并在有Runnable参数的构造函数里，会将cleanupFastThreadLocals字段设置成true。

因为如果通过FastThreadnLocalThread的有Runnable参数的构造函数构造的FastThreadLocalThread实例时，会将Runnable实例wrap成FastThreadLocalRunnable实例。 FastThreadLocalRunnable又会在其run方法中以finally的方式进行清理当前线程上所有的FastThreadLocal实例中的数据。

@Override
public void run() {
    try {
        runnable.run();
    } finally {
        FastThreadLocal.removeAll();
    }
}

所以cleanupFastThreadLocals字段意思是此线程会在执行完成时清理当前线程上所有的FastThreadLocal实例中的数据。

FastThreadLocalRunnable扩展了什么：

如上面所说，会在run方法中用finally清理当前线程上所有的FastThreadLocal实例中的数据。

DefaultThreadFactory

扩展了什么：

实现了线程名前缀+自增线程号的模式
实现了创建线程时默认使用FastThreadLocalThread实现