ThreadLocal有啥用?

开辟内存空间为任意线程提供其局部变量,不同线程之间不会相互干扰,这个变量值在线程的生命周期起到作用。

白话就是:我们调用方法可以少传递参数。直接使

ThreadLocal的特点

  • 线程并发:多线程并发的场景。
  • 传递数据:ThreadLocal在同一线程,不同方法中传递公共变量。
  • 线程隔离:每一个线程的私有数据是独立的,多线程之间不会相互影响。

ThreadLocal常用方法

  • void set(T value) :将value与当前线程绑定。
  • T get():获取当前线程绑定的value。
  • void remove()

必须记忆:在ThreadLocal的get()、set()、remove()方法调用的时候会清除掉线程ThreadLocalMap中所有Entry中Key为null的Value,并将整个Entry设置为null,利于下次内存回收

原有案例,多个线程共同争抢一个变量element,有线程安全问题

@Data
public class ThreadLocalStudy {
    String element = "";
    public static void main(String[] args) {
        ThreadLocalStudy hw = new ThreadLocalStudy();
        // 开启多个线程,共同操作element
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    hw.setElement(Thread.currentThread().getName());
                    System.out.println(String.format("线程是:%s,value:%s", Thread.currentThread().getName(), hw.getElement()));
                }
            }).start();
        }
    }
}
线程是:Thread-8,value:Thread-8
线程是:Thread-3,value:Thread-3
线程是:Thread-9,value:Thread-9
线程是:Thread-5,value:Thread-5
线程是:Thread-1,value:Thread-0
线程是:Thread-0,value:Thread-0
线程是:Thread-4,value:Thread-4

ThreadLoacal解决线程不安全

@Data
public class ThreadLocalStudy {
    String element = "";
    static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
    public static void main(String[] args) {
        ThreadLocalStudy hw = new ThreadLocalStudy();
        // 开启多个线程,共同操作element
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    threadLocal.set((Thread.currentThread().getName()));
                    System.out.println(String.format("当前线程是%s,value是%s", Thread.currentThread().getName(), threadLocal.get()));
                }
            }).start();
        }
    }
}

synchronized 与 ThreadLocal对比

synchronized虽然也可解决线程安全问题,但是synchronized锁定了后,即便是多个线程,但是线程无法获取锁,也就无法执行,所以synchronized并不是好的方案。

核心对比

synchronized:以时间换空间。让多个线程也要排队访问。

threadlocal:以空间换时间的形式。线程独立,谁访问谁自己的变量。

所以ThreadLocal使得程序拥有更高并发性

ThreadLocal内部结构

JDK8之前,ThreadLocal自己维护一个全局ThreadLocalMap,key存储每一个Thread,Value存放T值。

JDK8 ThreadLocal:每一个线程维护(拥有)一个ThreadLocalMap。这个Map集合的key是ThreadLocal本身,value,才是存储的Object。注意Key<T>是弱引用。

JDK8设计Key=ThreadLocal的好处

Thread类又个成员变量,如果是Key=Thread对象,那么我们一个线程ThreadLocalMap只能存储一个变量对象,如果是ThreaLocal,则可以存储多个对象。

Thread销毁,ThreadLocalMap随之销毁,节省了内存开销。

set方法

先查看ThreadLocalMap是否存在,如果不存在,就创建ThreadLocalMap,然后再放入Thread、T。

get方法:

返回此线程局部变量的当前线程副本中的值。如果变量没有当前线程的值,则首先将其初始化为调用initialValue方法返回的值。

ThreadLocalMap

是ThreadLocal内部类,没有实现Map接口,是完全自己独立实现的。ThreadLocalMap是Thread类的成员变量。

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

ThreadLocalMap内存溢出

Thread类有一个ThreadLocalMap成员变量。该变量包含了一个Entry数组,该数组真正保存了ThreadLocal类set的数据。Entry是由threadLocal和value组成。

ThreadLocal对象画到了堆上,其实在实际的业务场景中不一定在堆上。因为如果ThreadLocal被定义成了static的,ThreadLocal的对象是类共用的,可能出现在方法区。

我们分析GC引用链强引用链:Thread变量 -> Thread对象 -> ThreadLocalMap -> Entry -> key -> ThreadLocal对象。Thread对象是强引用。我们一般操作是使用线程池来管理Thread对象,就说明线程对象不会被回收,也就一直保存着强引用关系。key,value一直存在,一旦发生GC,没有被强引用所引用就会出现Key被回收掉,但是Value并没有被回收。

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> 

整体的ThreadLocalMap内存溢出的真实原因

线程与Entity没有同时回收,也就是生命周期不完全一致。

线程回收没有调用ThreadLocal的remove(),最终造成了内存溢出!我们要解决的话,就要在Try catch Finally执行remove()即可。

为啥ThreadLocalMap内存溢出与弱引用无关,还要用弱引用呢?

用强引用,会造成ThreadLocal没及时回收。弱引用可以多一层GC正常回收的保障!当下次get、set、remove的时候,就会触发ThreadLocal的清除机制:key为空,就清除Value,同时将Entry=null。等待下次GC。

ThreadLocal – Hash冲突

JDK8一般就存储一个Key,冲突个鸡毛蛋!

采用线性探测法。

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