1 基本概念
ThreadLocal類提供了線程局部變量。這些變量與普通變量的不同之處在于，每個(gè)訪問一個(gè)變量(通過其get或set方法)的線程都有自己的、獨(dú)立初始化的變量副本。ThreadLocal實(shí)例通常是希望將狀態(tài)與線程關(guān)聯(lián)起來的類中的私有靜態(tài)字段(例如，用戶ID或事務(wù)ID)。
例如，下面的類生成每個(gè)線程本地的唯一標(biāo)識(shí)符。 線程的id在第一次調(diào)用ThreadId.get()時(shí)被賦值，并且在后續(xù)調(diào)用中保持不變。
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public class ThreadId { // 包含要分配的下一個(gè)線程ID的原子整數(shù) private static final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(0); // 包含每個(gè)線程ID的線程局部變量 private static final ThreadLocal<Integer> threadId = new ThreadLocal<Integer>() { @Override protected Integer initialValue() { return nextId.getAndIncrement(); } }; // 返回當(dāng)前線程的唯一ID，并在必要時(shí)賦值 public static int get() { return threadId.get(); }} |
只要線程是活的并且ThreadLocal實(shí)例是可訪問的，每個(gè)線程都持有一個(gè)對(duì)線程局部變量副本的隱式引用; 當(dāng)一個(gè)線程離開后，它的所有線程本地實(shí)例副本都將被垃圾收集(除非存在對(duì)這些副本的其他引用)
2 簡(jiǎn)單使用
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private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal();private static void print(String thread) { //打印當(dāng)前線程中本地內(nèi)存中本地變量的值 System.out.println(thread + " :" + threadLocal.get()); //清除本地內(nèi)存中的本地變量 threadLocal.remove();}public static void main(String[] args) { new Thread(() -> { //設(shè)置線程1副本變量的值 threadLocal.set("I am Thread1"); //調(diào)用打印方法 print("thread1"); //打印本地變量 System.out.println("after remove : " + threadLocal.get()); }).start(); new Thread(() -> { //設(shè)置線程2副本變量的值 threadLocal.set("I am Thread2"); //調(diào)用打印方法 print("thread2"); System.out.println("after remove : " + threadLocal.get()); }).start();} |
運(yùn)行結(jié)果：
thread1 :I am Thread1
thread2 :I am Thread2
after remove : null
after remove : null
由上邊的程序可以看出，ThreadLocal就是將本地變量在多線程訪問條件下給每個(gè)線程一個(gè)副本變量，圖示：
3 應(yīng)用場(chǎng)景
最典型應(yīng)用場(chǎng)景就是Spring的聲明式事務(wù)、 解決數(shù)據(jù)庫連接、Session管理
那數(shù)據(jù)庫鏈接為例：
將數(shù)據(jù)庫的鏈接示例在每個(gè)線程中都有一份副本數(shù)據(jù)，在某一個(gè)線程關(guān)閉連接的時(shí)候就不會(huì)關(guān)閉其他鏈接，session同理。
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private static final ThreadLocal<Connection> connection = new ThreadLocal() { @Override protected Object initialValue() { return Connection.getConnection(); }};private static Connection getConnections() { return connection.get();}public static void main(String[] args) { new Thread(() -> { Connection connection = getConnections(); //不會(huì)關(guān)閉其他鏈接 connection.close(); }).start(); new Thread(() -> { Connection connection = getConnections(); connection.close(); }).start();} |
4 底層原理
ThreadLocal類型主要有3個(gè)方法和一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分別是get()、set(Object)、remove()及ThreadLocalMap
4.1 set(Object)
將該線程局部變量的當(dāng)前線程副本設(shè)置為指定的值。 大多數(shù)子類都不需要重寫這個(gè)方法，只依賴于initialValue方法來設(shè)置線程局部變量的值。
參數(shù): Value -要存儲(chǔ)在當(dāng)前線程本地線程的副本中的值。
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public void set(T value) { //獲取調(diào)用者線程 Thread t = Thread.currentThread(); //以當(dāng)前線程作為key值，去查找對(duì)應(yīng)的線程變量，找到對(duì)應(yīng)的map ThreadLocalMap map = getMap(t); //如果map不為null，就直接添加本地變量，key為當(dāng)前定義的ThreadLocal變量的this引用，值為添加的本地變量值 if (map != null) map.set(this, value); //如果map為null，說明首次添加，需要首先創(chuàng)建出對(duì)應(yīng)的map else createMap(t, value);} |
4.2 get()
返回該線程局部變量的當(dāng)前線程副本中的值。 如果變量在當(dāng)前線程中沒有值，則首先將其初始化為initialValue方法調(diào)用所返回的值。
返回: 這個(gè)線程本地的當(dāng)前線程值
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public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); //獲取當(dāng)前線程的threadLocals變量 ThreadLocalMap map = getMap(t); //如果threadLocals變量不為null，就可以在map中查找到本地變量的值 if (map != null) { ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") T result = (T)e.value; return result; } } //執(zhí)行到此處，threadLocals為null，調(diào)用該更改初始化當(dāng)前線程的threadLocals變量 return setInitialValue();}private T setInitialValue() { //protected T initialValue() {return null;} T value = initialValue(); //獲取當(dāng)前線程 Thread t = Thread.currentThread(); //以當(dāng)前線程作為key值，去查找對(duì)應(yīng)的線程變量，找到對(duì)應(yīng)的map ThreadLocalMap map = getMap(t); //如果map不為null，就直接添加本地變量，key為當(dāng)前線程，值為添加的本地變量值 if (map != null) map.set(this, value); //如果map為null，說明首次添加，需要首先創(chuàng)建出對(duì)應(yīng)的map else createMap(t, value); return value;} |
4.3 remove()
移除此線程局部變量的當(dāng)前線程值。如果這個(gè)線程局部變量隨后被當(dāng)前線程讀取，它的值將通過調(diào)用它的initialValue方法重新初始化，除非它的值是由當(dāng)前線程在中間設(shè)置的。這可能導(dǎo)致在當(dāng)前線程中多次調(diào)用initialValue方法。
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public void remove() { //獲取當(dāng)前線程綁定的threadLocals ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread()); //如果map不為null，就移除當(dāng)前線程中指定ThreadLocal實(shí)例的本地變量 if (m != null) m.remove(this);} |
4.4 ThreadLocalMap
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static class ThreadLocalMap { static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; } } private static final int INITIAL_CAPACITY = 16; //有效Entry數(shù)組 private Entry[] table; //大小 private int size = 0; //負(fù)載因子 private int threshold; // Default to 0} |
5 內(nèi)存泄漏隱患和防止策略
5.1 為什么會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄漏？
在線程池中線程的存活時(shí)間太長，往往都是和程序同生共死的，這樣 Thread 持有的 ThreadLocalMap 一直都不會(huì)被回收，再加上 ThreadLocalMap 中的 Entry 對(duì) ThreadLocal 是弱引用（WeakReference），所以只要 ThreadLocal 結(jié)束了自己的生命周期是可以被回收掉的。
Entry 中的 Value 是被 Entry 強(qiáng)引用的，即便 value 的生命周期結(jié)束了，value 也是無法被回收的，導(dǎo)致內(nèi)存泄露。
5.2 怎樣防止內(nèi)存泄漏？
- ThreadLocal申明為private static final xxx
- ThreadLocal使用后務(wù)必調(diào)用remove方法。
參考文章：
https://www.cnblogs.com/fsmly/p/11020641.html
https://blog.csdn.net/meism5/article/details/90413860
https://blog.csdn.net/zzg1229059735/article/details/82715741
到此這篇關(guān)于詳解Java中ThreadLocal類型及簡(jiǎn)單用法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java中ThreadLocal類型內(nèi)容請(qǐng)搜索服務(wù)器之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持服務(wù)器之家！
原文鏈接：https://blog.csdn.net/Mr_YanMingXin/article/details/120743280
