ThreadLocal
ThreadLocal
ThreadLocal原理
通常情况下,我们创建的变量可以被任何一个线程访问并修改。如果想实现每一个线程都有自己的专属本地变量该如何解决?JDK自带的ThreadLocal
正是为了解决这个问题。
ThreadLocal
类主要解决的是让每个线程绑定自己的值,可以将ThreadLocal类形象的比喻成存放数据的盒子,盒子中可以存储每个线程的私有数据。
如果你创建了一个ThreadLocal
变量,那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的本地副本,它们可以使用get()
和set()
方法来获取默认值或将其值更改为当前线程所存的副本的值,从而避免了线程安全问题。
ThreadLocal类的set方法如下:
public void set(T value) {
//获取当前请求的线程
Thread t = Thread.currentThread();
//取出 Thread 类内部的 threadLocals 变量(哈希表结构)
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
// 将需要存储的值放入到这个哈希表中
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
通过上面这些内容,最终的变量是放在了当前线程的ThreadLocalMap
中,并不是存在ThreadLocal
上,ThreadLocal
可以理解为只是ThreadLocalMap
的封装,传递了变量值。ThreadLocal
类中可以通过Thread.currentThread()
获取到当前线程对象后,直接通过getMap(Thread t)
可以访问到该线程的ThreadLocalMap
对象。
每个Thread
中都具有一个ThreadLocalMap
,而ThreadLocalMap
可以存储以ThreadLocal
为Key,Object对象为value的键值对。
比如我们在同一个线程中声明了两个
ThreadLocal
对象的话,Thread
内部都是使用仅有的那个ThreadLocalMap
存放数据的,ThreadLocalMap
的key就是ThreadLocal
对象,value就是ThreadLocal
对象调用set
方法设置的值。
public class ThreadLocalExample implements Runnable {
// SimpleDateFormat 不是线程安全的,所以每个线程都要有自己独立的副本
private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> formatter =
ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyyMMdd HHmm"));
@Override
public void run() {
System.out.println("Thread Name=" + Thread.currentThread().getName() + "default formatter=" + formatter.get().toPattern());
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
formatter.set(new SimpleDateFormat());
System.out.println("Thread Name=" + Thread.currentThread().getName() + "formatter=" + formatter.get().toPattern());
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ThreadLocalExample obj = new ThreadLocalExample();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread t = new Thread(obj, "" + i);
Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
t.start();
}
}
}
从输出中可以看出,虽然Thread-0
已经改变了formatter
的值,但Thread-1
默认格式化值与初始化值相同,其他线程也一样。
ThreadLocal内存泄露问题怎么导致的?
ThreadLocalMap
中使用的key为ThreadLocal
的弱引用,而value是强引用。所以,如果ThreadLocal
没有被外部强引用的情况下,在垃圾回收的时候,key会被清理掉,而value不会被清理。
这样一来,ThreadLocalMap
中就会出现key为null的Entry。假如我们不做任何措施,value将永远无法被GC回收,这个时候就可能会产生内存泄漏。ThreadLocalMap
实现中已经考虑了这种情况,在调用set()
、get()
、remove()
方法的时候,会清理掉key为null的记录。所以使用完ThreadLocal
方法后最好手动调用remove()
方法。
ThreadLocalMap是ThreadLocal的静态内部类
static class ThreadLocalMap {
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
//...
}
弱引用请参考JVM部分中Java的四种引用类型
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