闲来无事分享ThreadLocal

一. 先来了解几个概念

* 什么是ThreadLocal

ThreadLocal叫做线程变量,意思是ThreadLocal中填充的变量属于当前线程,该变量对其他线程而言是隔离的。ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本,那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。

* ThreadLocal源码解析

闲来无事分享ThreadLocal_第1张图片
如图主要的几个方法,下面逐一分析:

public void set(T value) {
 Thread t = Thread.currentThread();
 ThreadLocalMap map = getMap(t);
 if (map != null)
 map.set(this, value);
 else
 createMap(t, value);
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
 return t.threadLocals;
}

首先获取到了当前线程t,然后调用getMap获取ThreadLocalMap,源码可以看出获取的是当前线程维护的一个成员变量,如果map存在,则将ThreadLocal对象作为key,要存储的对象作为value存到map里面去。如果该Map不存在,则初始化一个。
闲来无事分享ThreadLocal_第2张图片
ThreadLocalMap其实就是ThreadLocal的一个静态内部类,里面定义了一个Entry来保存数据。在Entry内部使用ThreadLocal作为key,使用我们设置的value作为value。

public T get() {
 Thread t = Thread.currentThread();
 ThreadLocalMap map = getMap(t);
 if (map != null) {
 ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
 if (e != null) {
 @SuppressWarnings("unchecked")
 T result = (T)e.value;
 return result;
 } } return setInitialValue();
}

闲来无事分享ThreadLocal_第3张图片

首先获取当前线程,然后调用getMap方法获取一个ThreadLocalMap,此对象为当前线程Thread维护的一个变量,如果map不为null,那就使用当前线程作为ThreadLocalMap的Entry的键,然后值就作为相应的的值,如果没有那就设置一个初始值。

private T setInitialValue() {
 T value = initialValue();
 Thread t = Thread.currentThread();
 ThreadLocalMap map = getMap(t);
 if (map != null)
 map.set(this, value);
 else
 createMap(t, value);
 return value;
}
setInitialValue 方法里面调用了createMap方法
void createMap(Thread t, T firstValue) {
 t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

这里就是每个线程当中的成员变量的初始化操作。

* 总结

(1)每个Thread维护着一个ThreadLocalMap的引用

(2)ThreadLocalMap是ThreadLocal的内部类,用Entry来进行存储

(3)ThreadLocalMap的键值为ThreadLocal对象,而且可以有多个threadLocal变量,因此保存在map中

(4)ThreadLocal本身并不存储值,它只是作为一个key来让线程从ThreadLocalMap获取value。

二. ThreadLocal的使用以及注意

* java的四种引用说明

1.StrongRefrence: 强引用,任何时候都不会被GC回收;
2.SoftRefrence: 软引用,内存不足时会被GC回收,内存足够的时候,软引用对象不会被回收,只有在内存不足时,系统则会回收软引用对象,如果回收了软引用对象之后仍然没有足够的内存,才会抛出内存溢出异常
3.WeakRefrecen: 若引用,GC时会被回收;
4.PhantomRefrece: 虚引用,虚引用存在的唯一作用就是当它指向的对象被回收后,虚引用本身会被加入到引用队列中,用作记录它指向的对象已被销毁。

对象可达性判断:当前主流java虚拟机都是采用 GC Roots Tracing 算法,java虚拟机进行gc时,判断一个对象的被引用情况决定是否回收,都是从根节点引用(Root set of Reference)开始标识可达路径的:
闲来无事分享ThreadLocal_第4张图片
Root Tracing 算法根据以下两个原则标记对象的可达性:

单一路径中,以最弱的引用为准
多路径中,以最强的引用为准

一个例子:

MyObject aRef = new  MyObject();
SoftReference aSoftRef= new SoftReference(aRef);

对于这个MyObject对象,有两个引用路径,一个是来自SoftReference对象的软引用,一个来自变量aReference的强引用,所以这个MyObject对象是强可及对象。

aRef = null;

这个MyObject对象成为了软可及对象。如果垃圾收集线程进行内存垃圾收集,内存不时,并不会因为有一个SoftReference对该对象的引用而始终保留该对象。垃圾收集线程会在虚拟机抛出OutOfMemoryError之前回收软可及对象,而且虚拟机会尽可能优先回收长时间闲置不用的软可及对象,对那些刚刚构建的或刚刚使用过的“新”软可反对象会被虚拟机尽可能保留

* ThreadLocal使用的内存泄漏问题

闲来无事分享ThreadLocal_第5张图片
上述源码,我们得知,ThreadLocalMap里得key保存得是ThreadLocal对象得弱引用
上图看出:
1、Thread中有一个map,就是ThreadLocalMap

2、ThreadLocalMap的key是ThreadLocal,值是我们自己设定的。

3、ThreadLocal是一个弱引用,会被当成垃圾回收

因为ThreadLocalMap的Key是弱引用的,在GC时会回收掉。当线程的生命周期大于ThreadLocal的生命周期时(大部分情况都是的,因为线程通过线程池管理会重复利用),那么就可能存在ThreadLocalMap的情况,这个Object就是泄漏的对象。
调用remove方法即可避免这个问题。

三. 总结以及提问

* ThreadLocal内存泄漏得根本原因

由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长,如果没有手动删除对应key就会导致内存泄漏。

* ThreadLocal得使用场景

维护调用链路的requestID
Mybatis插件PageHelper
等等

* ThreadLocalMap里得key保存得是ThreadLocal对象为什么不是强引用

ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长,即使我们使用结束,也会因为线程本身存在该对象的引用,处于对象可达状态,垃圾回收器无法回收。这个时候当ThreadLocal太多的时候就会出现内存泄漏的问题。

* ThreadLocalMap里的value为啥不用弱引用而要用强引用

如果vaule是弱引用,可能value被删除了,但是Key还存在另外的强引用,出现为null的情况

你可能感兴趣的:(java,jvm,内存,thread)