一、用法
ThreadLocal用于保存某个线程共享变量:对于同一个static ThreadLocal,不同线程只能从中get,set,remove自己的变量,而不会影响其他线程的变量。
1、ThreadLocal.get: 获取ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
2、ThreadLocal.set: 设置ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
3、ThreadLocal.remove: 移除ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
4、ThreadLocal.initialValue: ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法,返回此方法值。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
package
com.coshaho.reflect;
/**
* ThreadLocal用法
* @author coshaho
*
*/
public
class
MyThreadLocal
{
private
static
final
ThreadLocal threadLocal =
new
ThreadLocal(){
/**
* ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法,返回此方法值
*/
@Override
protected
Object initialValue()
{
System.out.println(
"调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!"
);
return
null
;
}
};
public
static
void
main(String[] args)
{
new
Thread(
new
MyIntegerTask(
"IntegerTask1"
)).start();
new
Thread(
new
MyStringTask(
"StringTask1"
)).start();
new
Thread(
new
MyIntegerTask(
"IntegerTask2"
)).start();
new
Thread(
new
MyStringTask(
"StringTask2"
)).start();
}
public
static
class
MyIntegerTask
implements
Runnable
{
private
String name;
MyIntegerTask(String name)
{
this
.name = name;
}
@Override
public
void
run()
{
for
(
int
i =
0
; i <
5
; i++)
{
// ThreadLocal.get方法获取线程变量
if
(
null
== MyThreadLocal.threadLocal.get())
{
// ThreadLocal.et方法设置线程变量
MyThreadLocal.threadLocal.set(
0
);
System.out.println(
"线程"
+ name +
": 0"
);
}
else
{
int
num = (Integer)MyThreadLocal.threadLocal.get();
MyThreadLocal.threadLocal.set(num +
1
);
System.out.println(
"线程"
+ name +
": "
+ MyThreadLocal.threadLocal.get());
if
(i ==
3
)
{
MyThreadLocal.threadLocal.remove();
}
}
try
{
Thread.sleep(
1000
);
}
catch
(InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public
static
class
MyStringTask
implements
Runnable
{
private
String name;
MyStringTask(String name)
{
this
.name = name;
}
@Override
public
void
run()
{
for
(
int
i =
0
; i <
5
; i++)
{
if
(
null
== MyThreadLocal.threadLocal.get())
{
MyThreadLocal.threadLocal.set(
"a"
);
System.out.println(
"线程"
+ name +
": a"
);
}
else
{
String str = (String)MyThreadLocal.threadLocal.get();
MyThreadLocal.threadLocal.set(str +
"a"
);
System.out.println(
"线程"
+ name +
": "
+ MyThreadLocal.threadLocal.get());
}
try
{
Thread.sleep(
800
);
}
catch
(InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
运行结果如下:
调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!
线程IntegerTask1:
0
调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!
线程IntegerTask2:
0
调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!
调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!
线程StringTask1: a
线程StringTask2: a
线程StringTask1: aa
线程StringTask2: aa
线程IntegerTask1:
1
线程IntegerTask2:
1
线程StringTask1: aaa
线程StringTask2: aaa
线程IntegerTask2:
2
线程IntegerTask1:
2
线程StringTask2: aaaa
线程StringTask1: aaaa
线程IntegerTask2:
3
线程IntegerTask1:
3
线程StringTask1: aaaaa
线程StringTask2: aaaaa
调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!
线程IntegerTask2:
0
调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!
线程IntegerTask1:
0
二、原理
线程共享变量缓存如下:
Thread .ThreadLocalMap<ThreadLocal , Object >;
1、Thread: 当前线程,可以通过Thread.currentThread()获取。
2、ThreadLocal:我们的static ThreadLocal 变量。
3、Object: 当前线程共享变量。
我们调用ThreadLocal.get方法时,实际上是从当前线程中获取ThreadLocalMap<ThreadLocal , Object >,然后根据当前ThreadLocal获取当前线程共享变量Object。
ThreadLocal.set,ThreadLocal.remove实际上是同样的道理。
这种存储结构的好处:
1、线程死去的时候,线程共享变量ThreadLocalMap则销毁。
2、ThreadLocalMap键值对数量为ThreadLocal的数量,一般来说ThreadLocal数量很少,相比在ThreadLocal中用Map键值对存储线程共享变量(Thread数量一般来说比ThreadLocal数量多),性能提高很多。
关于ThreadLocalMap<ThreadLocal , Object >弱引用问题:
当线程没有结束,但是ThreadLocal已经被回收,则可能导致线程中存在ThreadLocalMap<null , Object >的键值对,造成内存泄露。(ThreadLocal被回收,ThreadLocal关联的线程共享变量还存在)。
虽然ThreadLocal的get,set方法可以清除ThreadLocalMap中key为null的value,但是get,set方法在内存泄露后并不会必然调用,所以为了防止此类情况的出现,我们有两种手段。
1、使用完线程共享变量后,显示调用ThreadLocalMap.remove方法清除线程共享变量;
2、JDK建议ThreadLocal定义为private static,这样ThreadLocal的弱引用问题则不存在了。
面试问题一:为什么ThreaLocalMap要使用weakRefrence作为key呢?
我们看ThreadLocal源码知道ThreadLocalMap是ThreaLocal的嵌套类,也叫静态内部类。每个线程都有个ThreadLocalMap类型的变量,它的key是ThreadLocal类型,只不过是weakRefrence的,为啥呢?
一般来说ThreadLocal的使用是static类型的,我们看看Android Looper的源码就知道。如果map的key不使用弱引用,那么,static类型的引用,如果由于业务需要被置为null以后,map 中key因为也是强引用,这样就会导致ThreadLocal对象不能被回收,因为ThreadLocalMap的生命周期和线程是一致的,造成了内存泄露。官方为了让开发者避免这种错误,所以就采用了map的key是弱引用,这样ThreadLocal只有没有强引用指向它,对象就会被回收。由于ThreadLocal对象会回收了,map就会变成,value还在,还是内存泄露,官方有套解决方案,就是调用ThreadLocal的get/set/remove方法的时候,就会把key为null的value都能让回收了。
上面这是我理解,为啥官方要把ThreadLocalMap的key弄成弱引用,目的是为了避免内存泄露,可是这样做会极大可能会引入新的内存泄露。如果Map中的某对值是这样的,以后再没有机会调用ThreadLocal的get/set/remove方法,那么object就内存泄露了。下面引出
面试问题二:ThreadLocal为什么会引起内存泄露?要怎么解决?
为什么会引起,问题一中已经说明了。怎么解决答案在上面。不过还是得进一步说明一下,java建议ThreadLocal定义成static的,其实意思就是说,ThreadLocal是属于类的,只要不手动置为null,对象不会被回收的,就不会有内存泄露问题。如果非要明确回收,那么ThreadLoca引用被置null前,手动调用一下remove,这样把线程中ThreadLocalMap中ThreadLocal对应的key value给去掉。
ThreadLocal的源码
Java弱引用(WeakReference)的理解与使用
ThreadLocal分析其弱引用和可能引起的内存泄漏
ThreadLocal原理及内存泄露预防