ThreadLocal的正确使用与原理

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<ThreadLocal, Object>中的ThreadLocal * 对象作为key是弱引用,会被GC回收。 */ private static final ThreadLocal<String> threadLocalStr = ThreadLocal.withInitial(() -> "fresh"); private static AtomicInteger intGen = new AtomicInteger(0); //第二种初始化方式 private static final ThreadLocal<Integer> threadLocalInt = new ThreadLocal<Integer>() { @Override public Integer initialValue() { return intGen.incrementAndGet(); } }; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { ArrayList<Thread> 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<String> threadLocalStr = new InheritableThreadLocal<String>() { @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<Integer> threadLocalInt = new ThreadLocal<Integer>() { @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<Thread> 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 * Thread-1 bojack horseman1 */ } 参考

ThreadLocal理解及应用

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/zwfjzd.html