ThreadLocal精讲

简介：java系列技术分享(持续更新中…)
初衷:一起学习、一起进步、坚持不懈
如果文章内容有误与您的想法不一致,欢迎大家在评论区指正
希望这篇文章对你有所帮助,欢迎点赞 收藏 ⭐留言

更多文章请点击

一、什么是ThreadLocal?

• ThreadLocal用来提供线程级别变量，变量只对当前线程见,ThreadLocal通过空间换时间的方案，规避了竞争问题，因为每个线程都有属于自己的变量。
• TheadLocal为每个使用该变量的线程单独提供独立的变量副本,具有线程隔离效果。
• 与synchronized的区别
  synchronized 与 TheadLocal都可以实现多线程访问,保证线程安全问题。
  • synchronized 采用当多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,保证安全问题。
  • TheadLocal 在每个线程中都自己独立的局部变量,空间换时间,相互之间隔离,相比来说TheadLocal效率更高

二、源码分析

1. 首先看下Thread类

public class Thread implements Runnable {
   
    /* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
     * by the ThreadLocal class. */
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
    
  }

Thread中有一个 threadLocals 属性表示线程的本地变量。这个属性的类型是 ThreadLocal.ThreadLocalMap

2. ThreadLocalMap这是什么？

ThreadLocalMap是 ThreadLocal的内部类，他是类 Map结构,并用 Entry封装 K-V。不同的是 ThreadLocalMap的 Entry的 Key只能是 ThreadLocal类型对象，并且是一个弱引用(下面会详细详解)。

也就是说线程通过一个类Map数据结构ThreadLocal.ThreadLocalMap来存储属于自己的线程变量。

3. ThreadLocal详解

• ThreadLocal 先对其进行介绍后进行测试。
• ThreadLocalMap赋值、取值操作的入口在其外部类 ThreadLocal中。
• 使用时我们只需要操作ThreadLocal即可。

1. set(T )方法内调用 ThreadLocalMap 的 set(this,v)方法存值。

2. get()方法内调用 ThreadLocalMap的 getEntry(this)方法取值

## 4. 测试

public class TestThreadLocal {

    public static void main(String[] args) {

        ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();
        threadLocal.set("第一次值");
        threadLocal.set("第二次值");
        System.out.println(threadLocal.get());
       
    }
}

通过set(T)方法可知存储的是当前TheadLocal对象和值,所以新值会替换旧值

三、什么是弱引用呢?

3.1 谈谈引用关系都有哪些,区别又是什么?

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,就算出现OOM(内存溢出)也不会对该对象进行回收。

2. 软引用: 当系统内存充足时,不会被回收,当系统内存不足时会被回收,内存够用就保留,不够用就回收。

3. 弱引用: 比软引用的生存周期更短,只要垃圾回收,不管JVM的内存空间是否够用,都会回收该对象占用的内存空间。

4. 虚引用: 形同虚设,虚引用不会决定对象的生命周期（主要配合队列,在销毁前做一些操作）。

3.2 ThreadLocal为何使用弱引用

容易被GC回收,对于ThreadLocal而言,为最小化减少内存泄漏的可能性和影响,在ThreadLocal的get,set方法被调用的时候,都会清除线程map里面所有key为null的值。

3.3 内存泄漏是什么,如何避免TheadLocal的内存泄漏?

内存泄漏: 申请了内存,但是该内存一直无法释放,申请内存时,发现内存不足,就会报错OOM问题

如何避免

• TheadLocal本身会在get,set时清除key为null的值
• Entry对象本身为弱引用
• 在使用完该对象时,手动调用remove方法

四、总结

• Thread用类似 Map的 ThreadLocal.ThreadLocalMap数据结构来存储以 ThreadLocal类型的变量为 Key的数值，并用 ThreadLocal来存取删，操作 ThreadLocalMap。
• 调用 set(T)方法时，就是以当前ThreadLocal变量为 key，传入参数为 value，向 ThreadLocal.ThreadLocalMap存数据
• 当我们调用 get()方法时，就是以当前 ThreadLocal变量为 key，从 ThreadLocal.ThreadLocalMap取对应的数据
• 使用完后记得调用remove()方法