Java并发编程之ThreadLocal详解

目录

• 一、什么是ThreadLocal？
• 二、ThreadLocal的使用场景
• 三、如何使用ThreadLocal
• 四、数据库连接时的使用
• 五、ThreadLocal工作原理
• 六、小结
• 七、注意点

一、什么是ThreadLocal？

ThreadLocal叫做线程本地变量，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，则每个线程都可以访问自己内部的副本变量。

二、ThreadLocal的使用场景

1.当对象进行跨层传递的时候，使用ThreadLocal可以避免多层传递，打破层次间的约束。

2.线程间数据隔离。

3.进行事务操作，用于存储线程事务信息。

4.数据库连接，Session会话管理。

三、如何使用ThreadLocal

ThreadLocal的作用是每一个线程创建一个副本。

从以上实例中可以看出，每一个线程都有自己的local值，设置一个休眠时间就是为了另外一个线程也能够及时的读取当前的local值。

四、数据库连接时的使用

上面是一个数据库连接的管理类，使用数据库的时候首先就是建立数据库连接，然后用完之后进行关闭，这里存在一个问题：如果1个客户端频繁的使用数据库，那么就需要建立多次连接和关闭，这样服务器可能会吃不消，如果有一万个客户端，服务器的压力更大。
这个时候就可以使用ThreadLocal，他会在每个线程中对连接创建一个副本，且在线程内部任何地方都可以使用，线程之间互不影响，这样一来就不存在线程安全问题，也不会严重影响程序执行性能。

五、ThreadLocal工作原理

ThreadLocal中的主要方法：

set方法

首先获取到当前线程t，然后调用getMap获取ThreadLocalMap，如果map存在，则将当前线程对象作为key，要存储的对象作为value存到map中去，如果该map不存在，则初始化一个。
ThreadLocalMap：

ThreadLocalMap就是ThreadLocal的一个静态内部类，里面定义了一个Entry来保存数据，而且还是继承的弱引用。在Entry内部使用了ThreadLocal作为key，使用我们设置的value作为value。
getMap方法：

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {

   return t.threadLocals;

}

调用当前线程t，返回当前线程t中的成员变量threadLocals，threadLocals就是ThreadLocalMap。

get()方法

首先获取当前线程，然后调用getMap方法获取一个ThreadLocalMap，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值，如果没有就设置一个初始值。
设置初始值：

remove()方法

从map中移除即可。

六、小结

1.每个Thread内部都维护着一个ThreadLocalMap的引用

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

3.ThreadLocal创建的副本是存储在自己的threadLocals中的，也就是自己的ThreadLocalMap

4.ThreadLocalMap的键值为ThreadLocal对象，而且可以有多个threadLocals变量，因此保存在map中。

5.在进行get之前，必须先set，否则会报空指针异常，当然也可以初始化一个，但是必须重写initialValue()方法。

6.ThreadLocal本身并不存储值，他只是作为一个key来让线程从ThreadLocalMap获取value。

七、注意点

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，当为null时，会被当成垃圾回收。

4.如果我们ThreadLocal是null了，也就是要被垃圾回收器回收了，但是此时我们的ThreadLocalMap生命周期和Thread的一样，他不会回收，这时候就出现一个现象，就是ThreadLocalMap的key没有了，但是value还在，这就造成了内存泄漏。解决办法：使用完ThreadLocal后，执行remove操作，避免出现内存溢出情况。

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