关于java:Offer快到碗里来ThreadLocal面试知识点一文搞定

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写在之前

Hello，大家好，第一次周末发文，明天持续给大家带来《Offer到碗里来》系列的第五篇——一个问题，引发的ThreadLocal一系列思考。

为啥忽然想以ThreadLocal为主题写一篇文章呢？最近组里来了很多新同学，对于我的项目中ThreadLocal的局部用利用不太了解，问的人多了，因而利用平时工夫对于ThreadLocal面试题，外围源码梳理，一则便于本人了解，二来分享给大家用于独特交换。

对于ThreadLocal的原理理解的人绝对较少，并且因为应用场景无限，因而对于如何应用很多人可能也知之甚少。因而ThreadLocal同样会分为两个专题，面试、源码两个角度剖析。

依照常规，咱们先来看看面试中会如何考查ThreadLocal呢？

ThreadLocal常见面试问题

1. ThreadLocal是什么？ “为什么用ThreadLocal?”,ThreadLocal能解决什么问题？
2. ThreadLocal的原理【字节跳动】
3. ThreadLocal何时会被初始化【美团】
4. ThreadLocal底层构造 【美团】
5. threadlocal底层原理，怎么解决hash抵触的【百度】
6. ThreadLocal如何应用，ThreadLocal会产生内存泄露的起因【腾讯】
7. threadlocal的实现，原理，业务用来做什么？
8. 那ThreadLocal须要加锁吗？
9. 平时工作用ThreadLocal的场景
   ………

能够看到ThreadLocal能够被问到的问题泛滥，然而认真发现大类次要有，ThreadLocal是什么，有什么作用，底层原理、底层的数据结构、初始化的流程、内存泄露起因….

面试场景模仿

叮铃叮铃….一个相熟的电话响起，对面传来饱经沧桑的声音，一听就是刚熬夜解bug的大哥。

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span>大黄同学是吧，先做个自我介绍吧

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span>面试官您好，我叫大黄……

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span>平时工作中，有用过ThreadLocal吗？能简略说说ThreadLocal有啥作用吗？

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span>之前对这块有一些理解，ThreadLocal用于提供线程局部变量。这些变量与失常的变量不同，解决了基于线程维度的变量定义，每个线程拜访一个独立初始化的变量正本(通过它的get()、set()或者remove())。

大黄小揭示

ThreadLocal创立的目标不是为了解决多线程问题，因为各个变量都在本人的线程中，不存在变量共享、也就不存在竞争了，所以自身也就是线程平安的。

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span>平时有没有理解过ThreadLocal底层是如何实现的？

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span> Jdk底层外部类定义hash map的ThreadLocalMap，用于用于存储线程本地变量。
ThreadLocalMap自身就是一个hash Map，其中的key为线程的Id、value为Entry对象值，其底层的数据结构同样是个数组，初始的大小为16。而ThreadLocalMap的value是外部定义的动态外部类Entry，Entry继承于WeakReference

大黄小揭示
Entry为什么要继承于WeakReference呢？

• 为了帮忙解决大量的及长时间存活的援用对象，其外部的类Entry继承于WeakReference，次要是便于垃圾回收。

WeakReference作用是：利用弱援用时，过期的对象只有在内存空间有余的时候，垃圾回收器就会回收该对象。

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span>初始大小为16，那什么时候会扩容，如何扩容呢？

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span> 以后容量达到总容量的2/3时会开始扩容，比方初始大小为16，当数组中元素个数达到12个的时候开始扩容。扩容的流程大抵能够概括为：把原数组扩容2倍，并把老数组中的数据从新哈希散列进新数组中，如果产生hash抵触，则往后持续寻找空地位元素。

如果面试官持续问扩容思路，能够参考下图，联合源码一起了解。

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span>如果遇到了hash抵触，threadLocal如何解决的呢？

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span> ThreadLocalMap解决Hash抵触的形式并非链表的形式，而是采纳线性探测的形式

大黄小课堂
线性探测：依据初始key的hashcode值确定元素在table数组中的地位，如果发现这个地位上曾经有其余key值的元素被占用，则利用固定的算法寻找肯定步长的下个地位，顺次判断，直至找到可能寄存的地位。

留神哦，这里解决哈希抵触的形式与hashMap解决思路不一样。

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span>那你理解threadLocal的初始化流程吗，何时会被初始化呢？

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span> 当用户第一次调用get()办法的时候会初始化值。

这里能够看一下源码的解释。

设置以后线程thread-local变量的初始值。
在调用get()办法时，如果使用者重写了initialValue()办法，则用重写的逻辑初始化，否则会主动调用set()办法，进行值的初始化，
失常状况下，该办法最多会被调用一次，然而如果在get()之后调用了remove()办法移除元素，则该办法可能被调用第二次。
办法默认返回null，如果使用者想要返回的非空值，则须要继承{@code ThreadLocal}，子类去重写该办法。

// 使用者须要本人实现初始化办法
protected T initialValue() {
    return null;
}

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span> ThreadLocal有什么毛病吗？

记住，这里面试官大略是想问ThreadLocal的内存泄露问题

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span> 应用ThreadLocal会产生内存泄露问题。threadlocal底层依赖的threadlocalMap中的key应用的是ThreadLocal-Entry弱援用，在没有其余中央对ThreadlocalMap-Entry依赖，key就会被回收掉，然而对应的value不会被回收掉，key为null，然而value不为null，这样没有任何的对象在应用value，Gc不会回收该对象，这就造成了内存泄露。

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span> 那有什么方法能够防止内存泄露问题吗

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span> 底层实现中曾经思考了这种状况，在调用 set()、get()、remove() 办法的时候，会清理掉 key 为 null 的记录。因而使⽤完ThreadLocal⽅法后，最好⼿动调⽤ remove() ⽅法。

内存泄露，只有在呈现了 key 为 null 的记录后，没有手动调用 remove() 办法，并且之后也不再调用 get()、set()、remove() 办法的状况下。

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span> 看你对这个还挺理解，工作中哪儿有用到吗？

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>大黄：</span> 咱们我的项目中的用户登录信息校验就是通过ThreadLocal实现的，在ThreadLocal的初始化办法中，去第三方服务方平台校验用户登录信息，并且将解析到的用户登录信息放到ThreadLocal包裹的用户信息中，这样即能够防止频繁调用第三方用户获取用户信息、又能够防止线程。

<span style=”color: #5bdaed; font-size:1.2em; “>面试官：</span> 嗯嗯，那咱们持续看看……

面试未完待续……..

当然，如果每个问题都能够答复如此，Offer天然到碗里来。

总结

本意是想着更可能答复的美中不足，无奈常识无限，难免会有纰漏，如果你发现了谬误的中央，能够加我的微信交换。（微信公众号没有留言。微信号：X1032838190）

后续应该还会持续补充一篇对于《深刻了解ThreadLocal源码》，给大家一起分享ThreadLocal的源码。

番外

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我是大黄，一个只会写HelloWorld的程序员，咱们下期见。