Java基础之《ThreadLocal》

一、谈谈你对ThreadLocal的理解
1、ThreadLocal提供了线程本地变量，它可以保证访问到的变量属于当前线程，每个线程都保存有一个变量副本，每个线程的变量不同。ThreadLocal相当于提供了一种线程隔离，将变量与线程相绑定
2、ThreadLocal适用于在多线程的情况下，可以实现传递数据，实现线程隔离
3、ThreadLocal基本API
1）new ThreadLocal(); ---创建ThreadLocal
2）set ---设置当前线程绑定的局部变量
3）get ---获取当前线程绑定的局部变量
4、ThreadLocal提供给我们每个线程缓存局部变量

二、哪些地方有使用ThreadLocal
1、spring事务模板类
2、Javaweb项目SpringMVC，获取http request对象
---tomcat接受请求，创建一个线程
---servlet框架处理请求
---SpringMVC对Servlet做了一层封装，封装了http request对象放入ThreadLocal
---自定义Aop拦截请求
---到控制器层---获取到ThreadLocal中的http request对象
最终都是同一个线程在处理（中间进过n多个不同的方法）

HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();

3、AOP、LCN分布式事务、分布式服务追踪框架源码
生成全局事务id放入ThreadLocal
4、设计模式
模板方法---模板类
5、AOP拦截请求
---AOP层缓存变量到ThreadLocal中
---控制层获取到该变量
6、分层架构
控制层 ---将变量缓存到ThreadLocal中
业务逻辑层 ---接口不传递变量，从ThreadLocal获取到该变量
DB层

三、ThreadLocal与Synchronized区别
1、Synchronized与ThreadLocal都可以实现多线程访问，保证线程安全的问题
2、Synchronized采用当多个线程竞争到同一个资源的时候，最终只能够有一个线程访问，采用时间换空间的方式，保证线程安全问题
3、ThreadLocal在每个线程中都有自己独立的局部变量，空间换时间，相互之间是隔离的
4、相比来说ThreadLocal效率比Synchronized效率高

四、ThreadLocal底层实现原理

1、在每个线程中都有自己独立的ThreadLocalMap对象，map对象中有Entry对象，Entry对象是key-value形式，Entry(ThreadLocal k, Object v)
2、如果当前线程对应的ThreadLocalMap对象为空的情况下，则创建该ThreadLocalMap对象，并且赋值键值对
key为当前new ThreadLocal对象，value就是为object变量值
3、ThreadLocalMap生命周期与线程做绑定关联的

五、为什么线程缓存的是ThreadLocalMap对象，不是ThreadLocal对象
1、ThreadLocalMap可以存放n多个ThreadLocal对象
2、当前线程有可能缓存n多个ThreadLocal对象
3、每个ThreadLocal对象只能缓存一个变量值

六、ThreadLocal为何引发内存泄露问题
1、什么是内存泄露问题
内存泄露表示就是我们程序员申请了内存，但是该内存一直无法释放
2、什么是内存溢出
表示我申请内存时，发现申请内存不足，就会报错，内存溢出的问题
3、因为每个线程中都有自己独立的ThreadLocalMap对象，key为ThreadLocal，value为变量值
key为ThreadLocal作为Entry对象的key，是弱引用，当ThreadLocal指向null的时候，Entry对象中的key变为null，该对象一直无法被垃圾收集机制回收，一直占用到了系统内存，有可能会发生内存泄露的问题

七、如何防御ThreadLocal内存泄露问题
1、可以自己调用remove方法将不要的数据移除避免内存泄露的问题
2、每次在做set方法的时候，会清除之前的key为null
3、ThreadLocal对象为弱引用

static class Entry extends WeakReference> {
...
}

八、谈谈强、软、弱、虚引用的区别
1、强引用：当内存不足时，JVM开始进行GC（垃圾回收），对于强引用对象，就算是出现了OOM也不会对该对象进行回收，死都不回收
2、软引用：当系统内存充足时，不会回收；当系统内存不足时，它会被回收。软引用通常用在对内存敏感的程序中，比如高速缓存就用到软引用，内存够用时就保留，不够时就回收
3、弱引用：弱引用需要用到java.lang.ref.WeakReference类来实现，它比软引用的生存周期更短。对于只有弱引用的对象来说，只要有垃圾回收，不管JVM的内存空间够不够用，都会回收该对象占用的内存空间
4、虚引用：虚引用需要java.lang.ref.PhantomReference类来实现，顾名思义，虚引用就是形同虚设。与其他几种引用不同，虚引用并不会决定对象的生命周期
5、强引用demo
强引用是我们最常见的普通对象引用，只要还有强引用指向一个对象，就表明这个对象还活着，垃圾收集器不会碰这种对象。在Java中最常见的就是强引用，就是把一个对象赋值给一个引用变量，这个引用变量就是一个强引用。当一个对象被强引用变量引用时，它处于可达状态，它是不可能被垃圾回收机制回收掉的，即使该对象以后永远都不会被用到，也不会被JVM回收掉。因此，强引用是造成Java内存泄露的主要原因之一
对于一个普通的对象，如果没有其他的引用关系，只要超过了引用的作用域或者显示的将强引用赋值为null，一般就认为可以被当做垃圾收集了（具体还得看垃圾回收策略）

	public static void main(String[] args) {
		//定义一个强引用
		Object o1 = new Object();
		//o2引用赋值
		Object o2 = o1;
		o1 = null;
		
		System.gc();
		
		System.out.println(o1);
		System.out.println(o2);
	}

执行结果：

null
java.lang.Object@15db9742

6、软引用demo

	public static void main(String[] args) {
		Object o1 = new Object();
		SoftReference