ThreadLocal如何使用
这篇文章给大家分享的是有关ThreadLocal如何使用的内容。小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,一起跟随小编过来看看吧。
公司主营业务:成都做网站、成都网站制作、移动网站开发等业务。帮助企业客户真正实现互联网宣传,提高企业的竞争能力。成都创新互联是一支青春激扬、勤奋敬业、活力青春激扬、勤奋敬业、活力澎湃、和谐高效的团队。公司秉承以“开放、自由、严谨、自律”为核心的企业文化,感谢他们对我们的高要求,感谢他们从不同领域给我们带来的挑战,让我们激情的团队有机会用头脑与智慧不断的给客户带来惊喜。成都创新互联推出瑶海免费做网站回馈大家。
ThreadLocal的基本使用
创建一个ThreadLocal对象:
private ThreadLocallocalInt = new ThreadLocal<>();
上述代码创建一个localInt变量,由于ThreadLocal是一个泛型类,这里指定了localInt的类型为整数。
下面展示了如果设置和获取这个变量的值:
public int setAndGet(){ localInt.set(8); return localInt.get(); }
上述代码设置变量的值为8,接着取得这个值。
由于ThreadLocal里设置的值,只有当前线程自己看得见,这意味着你不可能通过其他线程为它初始化值。为了弥补这一点,ThreadLocal提供了一个withInitial()方法统一初始化所有线程的ThreadLocal的值:
private ThreadLocallocalInt = ThreadLocal.withInitial(() -> 6);
上述代码将ThreadLocal的初始值设置为6,这对全体线程都是可见的。
ThreadLocal的实现原理
ThreadLocal变量只在单个线程内可见,那它是如何做到的呢?我们先从最基本的get()方法说起:
public T get() { //获得当前线程 Thread t = Thread.currentThread(); //每个线程 都有一个自己的ThreadLocalMap, //ThreadLocalMap里就保存着所有的ThreadLocal变量 ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) { //ThreadLocalMap的key就是当前ThreadLocal对象实例, //多个ThreadLocal变量都是放在这个map中的 ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") //从map里取出来的值就是我们需要的这个ThreadLocal变量 T result = (T)e.value; return result; } } // 如果map没有初始化,那么在这里初始化一下 return setInitialValue(); }
可以看到,所谓的ThreadLocal变量就是保存在每个线程的map中的。这个map就是Thread对象中的threadLocals字段。如下:
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
ThreadLocal.ThreadLocalMap是一个比较特殊的Map,它的每个Entry的key都是一个弱引用:
static class Entry extends WeakReference> { /** The value associated with this ThreadLocal. */ Object value; //key就是一个弱引用 Entry(ThreadLocal> k, Object v) { super(k); value = v; } }
这样设计的好处是,如果这个变量不再被其他对象使用时,可以自动回收这个ThreadLocal对象,避免可能的内存泄露(注意,Entry中的value,依然是强引用,如何回收,见下文分解)。
理解ThreadLocal中的内存泄漏问题
虽然ThreadLocalMap中的key是弱引用,当不存在外部强引用的时候,就会自动被回收,但是Entry中的value依然是强引用。这个value的引用链条如下:
可以看到,只有当Thread被回收时,这个value才有被回收的机会,否则,只要线程不退出,value总是会存在一个强引用。但是,要求每个Thread都会退出,是一个极其苛刻的要求,对于线程池来说,大部分线程会一直存在在系统的整个生命周期内,那样的话,就会造成value对象出现泄漏的可能。处理的方法是,在ThreadLocalMap进行set(),get(),remove()的时候,都会进行清理:
以getEntry()为例:
private Entry getEntry(ThreadLocal> key) { int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1); Entry e = table[i]; if (e != null && e.get() == key) //如果找到key,直接返回 return e; else //如果找不到,就会尝试清理,如果你总是访问存在的key,那么这个清理永远不会进来 return getEntryAfterMiss(key, i, e); }
下面是getEntryAfterMiss()的实现:
private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal> key, int i, Entry e) { Entry[] tab = table; int len = tab.length; while (e != null) { // 整个e是entry ,也就是一个弱引用 ThreadLocal> k = e.get(); //如果找到了,就返回 if (k == key) return e; if (k == null) //如果key为null,说明弱引用已经被回收了 //那么就要在这里回收里面的value了 expungeStaleEntry(i); else //如果key不是要找的那个,那说明有hash冲突,这里是处理冲突,找下一个entry i = nextIndex(i, len); e = tab[i]; } return null; }
真正用来回收value的是expungeStaleEntry()方法,在remove()和set()方法中,都会直接或者间接调用到这个方法进行value的清理:
从这里可以看到,ThreadLocal为了避免内存泄露,也算是花了一番大心思。不仅使用了弱引用维护key,还会在每个操作上检查key是否被回收,进而再回收value。
但是从中也可以看到,ThreadLocal并不能100%保证不发生内存泄漏。
比如,很不幸的,你的get()方法总是访问固定几个一直存在的ThreadLocal,那么清理动作就不会执行,如果你没有机会调用set()和remove(),那么这个内存泄漏依然会发生。
因此,一个良好的习惯依然是:当你不需要这个ThreadLocal变量时,主动调用remove(),这样对整个系统是有好处的。
ThreadLocalMap中的Hash冲突处理
ThreadLocalMap作为一个HashMap和java.util.HashMap的实现是不同的。对于java.util.HashMap使用的是链表法来处理冲突:
但是,对于ThreadLocalMap,它使用的是简单的线性探测法,如果发生了元素冲突,那么就使用下一个槽位存放:
具体来说,整个set()的过程如下:
可以被继承的ThreadLocal——InheritableThreadLocal
在实际开发过程中,我们可能会遇到这么一种场景。主线程开了一个子线程,但是我们希望在子线程中可以访问主线程中的ThreadLocal对象,也就是说有些数据需要进行父子线程间的传递。比如像这样:
public static void main(String[] args) { ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal(); IntStream.range(0,10).forEach(i -> { //每个线程的序列号,希望在子线程中能够拿到 threadLocal.set(i); //这里来了一个子线程,我们希望可以访问上面的threadLocal new Thread(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + threadLocal.get()); }).start(); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); }
执行上述代码,你会看到:
Thread-0:null Thread-1:null Thread-2:null Thread-3:null
因为在子线程中,是没有threadLocal的。如果我们希望子线可以看到父线程的ThreadLocal,那么就可以使用InheritableThreadLocal。顾名思义,这就是一个支持线程间父子继承的ThreadLocal,将上述代码中的threadLocal使用InheritableThreadLocal:
InheritableThreadLocal threadLocal = new InheritableThreadLocal();
再执行,就能看到:
Thread-0:0 Thread-1:1 Thread-2:2 Thread-3:3 Thread-4:4
可以看到,每个线程都可以访问到从父进程传递过来的一个数据。虽然InheritableThreadLocal看起来挺方便的,但是依然要注意以下几点:
变量的传递是发生在线程创建的时候,如果不是新建线程,而是用了线程池里的线程,就不灵了
变量的赋值就是从主线程的map复制到子线程,它们的value是同一个对象,如果这个对象本身不是线程安全的,那么就会有线程安全问题
感谢各位的阅读!关于“ThreadLocal如何使用”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,让大家可以学到更多知识,如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到吧!
分享标题:ThreadLocal如何使用
转载来于:http://azwzsj.com/article/ipepss.html