ThreadLocal工作原理及用法案例

ThreadLocal工作原理及用法案例

目录ThreadLocal是什么TIWEDztDGAdhreadLocal原理ThreadLocal内存泄漏问题关于InheritableThreadLocal代码示例ThreadLocal使用InheritableThreadLocal使用参考

ThreadLocal是什么

ThreadLocal是线程Thread中属性threadLocals即ThreadLocal.ThreadLocalMap的管理者，ThreadLocal用于给每个线程操作自己线程的本地变量，通过线程私有从而保证线程安全性。

ThreadLocal原理

拿get()方法来说，线程的本地变量是存放在线程实例的属性ThreadLocalMap上的，ThreadLocalMap本质上就是一个HashMap，ThreadLocal只是一个管理者，当我们的线程需要拿到自己的本地变量时，我们直接调用ThreadLocal去get本地变量即可。

因为get()方法底层会先获取到当前线程，然后通过当前线程拿到他的属性值ThreadLocalMap，如果ThreadLocalMap为空，则会调用ThreadLocal的初始化方法拿到初始值返回，如果不为空，则会拿该ThreadLocal作为key去获取该线程下的ThreadLocalMap里对应的value值。

ThreadLocal内存泄漏问题

线程的属性值ThreadLocalMap中使用的 key 为 ThreadLocal 的弱引用,而value是强引用。所以，如果ThreadLocal没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候，key 会被清理掉，而value 不会被清理掉。这样的话，ThreadLocalMap 中就会出现 key 为 null 的 Entry。假如我们不做任何措施的话，value 永远无法被 GC 回收，这个时候就可能会产生内存泄露。

因此针对这种情况，我们有两种原则：

ThreadLocal申明为private static final。JDK建议ThreadLocal定义为private static，这样ThreadLocal的弱引用问题则不存在了。

private与final 尽可能不让他人修改变更引用。

static 表示为类属性，只有在程序结束才会被回收。

ThreadLocal使用后务必调用remove方法。

最简单有效的方法是使用后将其移除。

关于InheritableThreadLocal

InheritableThreadLocal类是ThreadLocal类的子类。ThreadLocal中每个线程拥有它自己的值，与ThreadLocal不同的是，InheritableThreadLocal允许一个线程以及该线程创建的所有子线程都可以访问它保存的值。

代码示例

ThreadLocal使用

public class ThreadLocalTest {

//第一种初始化方式

/**

* 声明为static是让ThreadLocal实例随着程序的结束才结束，这样才不会让GC回收了

* 声明为final是让ThreadLocal实例引用不会被替换，这样子也不会因为被替换导致被GC回收

* 这两个声明都是为了避免作为key的ThreadLocal对象没有外部强引用而导致被GC回收，从而导致内存泄漏的问题，因为ThreadLocalMap中的ThreadLocal

* 对象作为key是弱引用，会被GC回收。

*/

private static final ThreadLocal threadLocalStr = ThreadLocal.withInitial(() -> "fresh");

private static AtomicInteger intGen = new AtomicInteger(0);

//第二种初始化方式

private static final ThreadLocal threadLocalInt = new ThreadLocal() {

@Override

public Integer initialValue() {

return intGen.incrementAndGet();

}

};

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

ArrayList threads = new ArrayList<>();

for (int i = 0; i < 2; i++) {

Thread t = new Thread(() -> {

try {

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalInt.get());

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalStr.get());

TimeUnit.SECONDS.sleep(5);

threadLocalStr.set("bojack horseman" + threadLocalInt.get());

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalInt.get());

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalStr.get());

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

threadLocalInt.remove();

threadLocalStr.remove();

}

});

t.start();

threads.add(t);

}

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

System.out.println(threads);

System.out.println(threadLocalStr);

System.out.println(threadLocalInt);

}

/**

* Thread-0 1

* Thread-1 2

* Thread-0 fresh

* Thread-1 fresh

* [Thread[Thread-0,5,main], Thread[Thread-1,5,main]]

* java.lang.ThreadLocal$SuppliedThreadLocal@1ef7fe8e

* cn.vv.schedule.test.ThreadLocalTest$1@6f79caec

* Thread-1 2

* Thread-1 bojack horseman2

* Thread-0 1

* Thread-0 bojack horseman1

*/

}

InheritableThreadLocal使用

public class InheritableThreadLocalTest {

//第一种初始化方式

private static final InheritableThreadLocal threadLocalStr = new InheritableThreadLocal() {

@Override

public String initialValue() {

return "fresh";

}

};

private static AtomicInteger intGen = new AtomicInteger(0);

//第二种初始化方式

private static final ThreadLocal threadLocalInt = new ThreadLocal() {

@Override

public Integer initialValue() {

return intGen.incrementAndGet();

}

};

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

//如果是InheritableThreadLocal，则父线程创建的所有子线程都会复制一份父线程的线程变量，而不是去初始化一份线程变量

threadLocalStr.set("main");

ArrayList threads = new ArrayList<>();

for (int i = 0; i < 2; i++) {

Thread t = new Thread(() -> {

try {

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalInt.get());

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalStr.get());

TimeUnit.SECONDS.sleep(5);

//子线程可以自由地改变自己的本地变量

threadLocalStr.set("bojack horseman" + threadLocalInt.get());

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalInt.get());

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalStr.get());

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

threadLocalInt.remove();

threadLocalStr.remove();

}

});

t.start();

threads.add(t);

}

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + threadLocalStr.get());

}

/**

* Thread-0 2

* Thread-1 1

* Thread-0 main

* Thread-1 main

* main main

* Thread-0 2

* Thread-0 bojack horseman2

* Thread-1 1

IWEDztDGAd * Thread-1 bojack horseman1

*/

}

参考

ThreadLocal理解及应用

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