ThreadLocal-分析-总结

ThreadLocal<T>类在Spring,Hibernate等框架中起到了很大的作用,对于其工作原理,很多网上的文章分析的不够彻底,甚至有些误解。

 

首先,为了解释ThreadLocal类的工作原理,必须同时介绍与其工作甚密的其他几个类(内部类)

1.ThreadLocalMap

2.Thread

ThreadLocal-分析-总结

可能有人会觉得Thread与ThreadLocal有什么关系,其实真正的奥秘就在Thread类中的一行:

 

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

 

 其中ThreadLocalMap的定义是在ThreadLocal类中,真正的引用却是在Thread类中

 

那么ThreadLocalMap究竟是什么呢?

 

可以看到这个类应该是一个Map,JDK的解释是

 

 写道
ThreadLocalMap is a customized hash map suitable only for maintaining thread local values
 

 

接下来的重点是ThreadLocalMap中用于存储数据的entry

 

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }

 

 从中我们可以发现这个Map的key是ThreadLocal变量,value为用户的值,并不是网上大多数的列子key是线程的名字或者标识

 

到这里,我们就可以理解ThreadLocal究竟是如何工作的了

 

1.Thread类中有一个成员变量叫做ThreadLocalMap,它是一个Map,他的Key是ThreadLocal类

2.每个线程拥有自己的申明为ThreadLocal类型的变量,所以这个类的名字叫'ThreadLocal':线程自己的(变量)

3.此变量生命周期是由该线程决定的,开始于第一次初始(get或者set方法)

4.由ThreadLocal的工作原理决定了:每个线程独自拥有一个变量,并非共享或者拷贝

 

/**
 * @author mxdba
 *
 */
public class ThreadLocalSample {

	public static void main(String[] args) {
		ThreadTest test1 = new ThreadTest(10);
		ThreadTest test2 = new ThreadTest(20);
		test1.start();
		test2.start();
	}

}

/**
 * 此线程有两个ThreadLocal变量,但是由于ThreadLocal是延迟初始的,
 * 所以在debug时可以看到线程名为“线程20”的线程的ThreadLocalMap中没有thLcal2这个entry
 * @author mxdba
 * 
 */
class ThreadTest extends Thread {
	
	public static ThreadLocal<Integer> thLocal = new ThreadLocal<Integer>();
	public static ThreadLocal<String> thLocal2 = new ThreadLocal<String>();
	
	public Integer num;
	
	
	
	public ThreadTest(Integer num) {
		super("线程" + num);
		this.num = num;
	}

	@Override
	public void run() {
		Integer n = thLocal.get();
		if(num != 20) {
			String s = thLocal2.get();
		}
			
		if(n == null) {
			thLocal.set(num);
		}
		System.out.println(thLocal.get());
	}
	
}

 

 

接下来分析一下源码,就更加清楚了

 

/**
 * 关键方法,返回当前Thread的ThreadLocalMap
 * [[[每个Thread返回各自的ThreadLocalMap,所以各个线程中的ThreadLocal均为独立的]]]
 */
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }
 

 

 

 

public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        /**
         * 得到当前线程的ThreadLocalMap
         */
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            /**
             * 在此线程的ThreadLocalMap中查找key为当前ThreadLocal对象的entry
             */
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null)
                return (T)e.value;
        }
        return setInitialValue();
    }
 

 

 

 

private T setInitialValue() {
        /**
         * 默认返回null,这个方法为protected可以继承
         */
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            /**
             * 初次创建
             */
            createMap(t, value);
        return value;
    }
 

 

 

/**
 * 给当前thread初始ThreadlocalMap
 */
void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }
 

 

 

通过上边的分析,我们发现,ThreadLocal类的使用虽然是用来解决多线程的问题的,但是还是有很明显的针对性

1.最明显的,ThreadLoacl变量的活动范围为某线程,并且我的理解是该线程“专有的,独自霸占”,对该变量的所有操作均有该线程完成!也就是说,ThreadLocal不是用来解决共享,竞争问题的。典型的应用莫过于Spring,Hibernate等框架中对于多线程的处理了

 

private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();  
  
public static Session getSession() throws InfrastructureException {  
    Session s = (Session) threadSession.get();  
    try {  
        if (s == null) {  
            s = getSessionFactory().openSession();  
            threadSession.set(s);  
        }  
    } catch (HibernateException ex) {  
        throw new InfrastructureException(ex);  
    }  
    return s;  
}  

 这段代码,每个线程有自己的ThreadLocalMap,每个ThreadLocalMap中根据需要初始加载threadSession,这样的好处就是介于singleton与prototype之间,应用singleton无法解决线程,应用prototype开销又太大,有了ThreadLocal之后就好了,对于需要线程“霸占”的变量用ThreadLocal,而该类实例的方法均可以共享。

 

2.关于内存泄漏:

虽然ThreadLocalMap已经使用了weakReference,但是还是建议能够显示的使用remove方法。

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