ThreadLocal类的介绍

ThreadLocal,从外表上读英文的意思为线程本地变量,这样兴许更好了解了,就是每个线程本人独有的,不与其它线程共享的变量。

罕用的就这几个,俩外部类,四个办法。

  • get()办法是用来获取ThreadLocal在以后线程中保留的变量正本。
  • set()用来设置以后线程中变量的正本。
  • remove()用来移除以后线程中变量的正本。
  • initialValue()是一个protected办法,个别是用来在应用时进行重写的,它是一个提早加载办法。ThreadLocal没有被以后线程赋值时或以后线程刚调用remove办法后调用get办法,返回此办法值。

举例:

定义两个不同工作的线程,别离向各自的本地变量中寄存值,见证两个线程本地变量中的内容是互不烦扰的。

public class MyThreadLocal {    // 采纳匿名外部类的形式来重写initialValue办法    private static final ThreadLocal<Object> threadLocal = new ThreadLocal<Object>() {        /**         * ThreadLocal没有被以后线程赋值时或以后线程刚调用remove办法后调用get办法,返回此办法值         */        @Override        protected Object initialValue() {            System.out.println("调用get办法时,以后线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!");            return null;        }    };    // 操纵int类型的工作线程    public static class MyIntegerTask implements Runnable {        private String name;        MyIntegerTask(String name) {            this.name = name;        }        public void run() {            for (int i = 0; i < 5; i++) {                // ThreadLocal.get办法获取线程变量                if (null == MyThreadLocal.threadLocal.get()) {                    // ThreadLocal.et办法设置线程变量                    MyThreadLocal.threadLocal.set(0);                    System.out.println("线程" + name + ": 0");                } else {                    int num = (Integer) MyThreadLocal.threadLocal.get();                    MyThreadLocal.threadLocal.set(num + 1);                    System.out.println("线程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get());                    if (i == 3) {                        MyThreadLocal.threadLocal.remove();                    }                }                try {                    Thread.sleep(1000);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }    // 操纵string类型的工作线程    public static class MyStringTask implements Runnable {        private String name;        MyStringTask(String name) {            this.name = name;        }        public void run() {            for (int i = 0; i < 5; i++) {                if (null == MyThreadLocal.threadLocal.get()) {                    MyThreadLocal.threadLocal.set("a");                    System.out.println("线程" + name + ": a");                } else {                    String str = (String) MyThreadLocal.threadLocal.get();                    MyThreadLocal.threadLocal.set(str + "a");                    System.out.println("线程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get());                }                try {                    Thread.sleep(800);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }    public static void main(String[] args) {        new Thread(new MyIntegerTask("IntegerTask1")).start();        new Thread(new MyStringTask("StringTask1")).start();    }}
运行后果:
调用get办法时,以后线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!线程IntegerTask1: 0调用get办法时,以后线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!线程StringTask1: a线程StringTask1: aa线程IntegerTask1: 1线程StringTask1: aaa线程IntegerTask1: 2线程StringTask1: aaaa线程IntegerTask1: 3线程StringTask1: aaaaa调用get办法时,以后线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!线程IntegerTask1: 0

get办法剖析

波及到的源码:

get();办法:供ThreadLocal对象来调用

public T get() {        Thread t = Thread.currentThread();        ThreadLocalMap map = getMap(t);        if (map != null) {            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);            if (e != null) {                @SuppressWarnings("unchecked")                T result = (T)e.value;                return result;            }        }        return setInitialValue();    }

getMap();办法:这个办法是返回以后线程t中的一个成员变量threadLocals,它是Thread类中的一个外部类

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

看一下ThreadLocalMap的实现:能够看到ThreadLocalMap的Entry继承了WeakReference(弱援用类),并且应用ThreadLocal作为键值。

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;            }        }        。。。。。。。。。    }

getEntry();办法

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);}

setInitialValue();办法:就是如果map不为空,就设置键值对,为空,再创立Map

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;    }

createMap();办法:如果map为空,就初始化ThreadLocalMap,哈哈明确了~

void createMap(Thread t, T firstValue) {        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);}

不难看出,get()办法,首先获取以后的线程,而后通过getMap(t)办法获取到一个map,map的类型为ThreadLocalMap。而后接着上面获取到<key,value>键值对,如果获取胜利,则返回value值,如果map为空,则调用setInitialValue办法返回value。

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测试完下面的例子,看完get办法的实现,应该明确ThreadLocal是怎么个原理了,大抵如下(就是这样的):首先,在每个线程Thread外部有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals,这个threadLocals就是用来存储理论的变量的,键值为以后ThreadLocal变量,value为变量(比如说下面定义的String变量或者Integer变量)。初始时,在Thread外面,threadLocals为空,当通过ThreadLocal变量调用get()办法或者set()办法,就会对Thread类中的threadLocals进行初始化,并且以以后ThreadLocal变量为键值,以ThreadLocal要保留的变量为value,存到threadLocals。如果要应用正本变量,就能够通过get办法在threadLocals外面查找。

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这种存储构造的益处:

  1. 线程死去的时候,线程共享变量ThreadLocalMap则销毁。
  2. ThreadLocalMap<ThreadLocal,Object>键值对数量为ThreadLocal的数量,一般来说ThreadLocal数量很少,相比在ThreadLocal中用Map<Thread, Object>键值对存储线程共享变量(Thread数量一般来说比ThreadLocal数量多),性能进步很多。

ThreadLocal的利用场景

最常见的ThreadLocal应用场景为 用来解决 数据库连贯、Session治理等。

比方以下,代码来自:https://www.iteye.com/topic/1...

private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();    public static Session getSession() throws InfrastructureException {        Session s = (Session) threadSession.get();        try {            if (s == null) {                s = getSessionFactory().openSession();                threadSession.set(s);            }        } catch (HibernateException ex) {            throw new InfrastructureException(ex);        }        return s;}

对于ThreadLocal导致的内存透露问题,和解决办法

  1. 每个thread中都存在一个map,map的类型是ThreadLocal.ThreadLocalMap。 Map中的key为一个threadlocal实例。 这个Map确实应用了弱援用,不过弱援用只是针对key。每个key都弱援用指向threadlocal,当把threadlocal实例置为null当前,没有任何强援用指向threadlocal实例,所以threadlocal将会被gc回收。 然而value却不能回收,因为存在一条从currentThread连贯过去的强援用。只有以后thread完结当前,currentThread才不会存在栈中,强援用断开,CurrentThread,Map,value将全副被GC回收。
  2. 所以得出一个论断就是只有这个线程对象被gc回收,就不会呈现内存泄露,但在threadLocal设为null和线程完结这段时间不会被回收的,就产生了咱们认为的内存泄露。其实这是一个对概念了解的不统一,也没什么好争执的。最要命的是线程对象不被回收的状况,这就产生了真正意义上的内存泄露。比方应用线程池的时候,线程完结是不会销毁的,会再次应用的。就可能呈现内存泄露。
  3. Java为了最小化缩小内存泄露的可能性和影响,在ThreadLocal的get,set的时候都会革除线程Map里所有key为null的value。所以最怕的状况就是,threadLocal对象设null了,开始产生“内存泄露”,而后应用线程池,这个线程完结,线程放回线程池中不销毁,这个线程始终不被应用,或者调配应用了又不再调用get,set办法,那么这个期间就会产生真正的内存泄露。

个别有两种办法:

  1. 应用完线程共享变量后,显示调用ThreadLocalMap.remove办法革除线程共享变量
  2. JDK倡议ThreadLocal定义为private static,这样ThreadLocal的弱援用问题则不存在了。