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ThreadLocal

2021-06-01 11:01:51  阅读:138  来源: 互联网

标签:map Thread ThreadLocalMap value ThreadLocal 线程


文章目录

一、ThreadLocal是什么?

threadLocal是线程的一个局部变量,只有当前线程可以访问的数据,自然是线程安全的.ThreadLocal实际上是通过避免变量共享的方式解决并发问题。

二、ThreadLocal简单工作原理

我们先看一看ThreadLocalMap,它是ThreadLocal里面的一个静态内部类,因为在ThreadLocal简单原理我们旨在构建一个初步印象。可以暂时把ThreadLocalMap理解为HashMap对待。

  static class ThreadLocalMap {

        /**
         * The entries in this hash map extend WeakReference, using
         * its main ref field as the key (which is always a
         * ThreadLocal object).  Note that null keys (i.e. entry.get()
         * == null) mean that the key is no longer referenced, so the
         * entry can be expunged from table.  Such entries are referred to
         * as "stale entries" in the code that follows.
         */
        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
       private Entry[] table;
       private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
            int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
            Entry e = table[i];
            if (e != null && e.get() == key)
                return e;
            else
                return getEntryAfterMiss(key, i, e);
        }
             

        }
        

1.ThreadLocal怎么设置值的?

1.1 ThreadLocal.set方法

 public void set(T value) {
        //1.获取当前运行的线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //2.获取当前线程的map
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        //3.如果map不为空,以自身为key,设置进入treadLocalMap对象中
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

1.2 如何获取当前线程的map

 ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }

由此我们可以知道线程的threadLocals属性就是存储我们设置的变量的

2.ThreadLocal怎么获取值的?

2.1 ThreadLocal.get方法

public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        //1.从当前线程获取ThreadLocalMap对象
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        //2.ThreadLocalMap不为空的时候,根据自己获得对应的值
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        //3.ThreadLocalMap为空的时候,根据设置值为null
        return setInitialValue();
    }
private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
        return value;
    }

我们来总结一下,简单来说ThreadLocal里面有一个内部类叫做ThreadLocalMap,这个类可以根据key获取value。每个线程都存有变量threadLocals存储这个类型的实例。ThreadLocal获取和设置值,实际上就是对当前线程的threadLocals变量进行相应操作。

如图所示:
同种颜色代表同一对象,每个线程的里面变量互不干扰
在这里插入图片描述

3.为什么threadLocal这样设计?

我先假设一种方案对比一下threadLocal这样设计的好处

1.bad设计方案描述

ThreadLocalMap仍然是ThreadLocal的一个内部类,但是key的类型是Thread对象,每次设置值变成以当前线程为key。也可以完成功能。
如图所示:在这里插入图片描述

2.为什么ThreadLocalMap实例对象属于Thread
  1. ThreadLocalMap实例对象属于Thread易于理解
  2. ThreadLocalMap实例对象属于Thread不容易内存泄露
    如果ThreadLocalMap属于ThreadLocalMap里面的key为thread,那么只要ThreadLocal对象存在,那么map里面的Thread对象就永远不会被回收。但是threadLocal的生命周期往往可能比线程长,这种方案容易造成内存泄漏

三、ThreadLocal的使用

  1. set方法设置值
  2. remove 移除值

1.ThreadLocal与数据安全性

曾经某位同事出现过这样一个bug,在线程池中环境中使ThreadLocal存储变量,结果拿到了另一位用户的数据。了解线程池原理的应该了解咸池中线程是会被重复利用的,如果不去主动清空数据,就可能拿到别人的数据,造成数据的不安全。

2.ThreadLocal与内存泄漏

  • 在线程池中线程的存活时间太长,极端情况下,甚至线程池中的线程和程序同生共死,这就意味着ThreadLocalMap一直不会被回收。
  • ThreadLocalMap中的Entry对ThreadLocal是弱引用(WeakReference),所以只要ThreadLocal结束了自己的生命周期是可以被回收掉的。但是Entry中的Value却是被Entry强引用的,所以即便Value的生命周期结束了,Value也是无法被回收的,从而导致内存泄露。

解决方案:使用完后无论如何要使用ThreadLocal的remove方法清除数据

标签:map,Thread,ThreadLocalMap,value,ThreadLocal,线程
来源: https://blog.csdn.net/weixin_39024580/article/details/117409041

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