ThreadLocal想必都不陌生,当多线程访问同一个共享变量时,就容易出现并发问题,为了保证线程安全,我们需要对共享变量进行同步加锁,但这又带来了性能消耗以及使用者的负担,那么有没有可能当我们创建一个共享变量时,每个线程对其访问的时候访问的都是自己线程的变量呢?没错那就是ThreadLocal。
举个简单例子: 比如实现一些数据运算的操作,过程中可能需要借助一个临时表去处理数据,临时表有一列存的每一次的执行ID,执行完成根据此次的执行ID进行删除临时表数据。可以使用一个ThreadLocal来存储当前线程的执行ID。(此处暂不考虑性能问题)
@Service
public class DataSyncServiceImpl {
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(DataSyncServiceImpl.class);
private static final ThreadLocal execLocalId = ThreadLocal.withInitial(()->new String());
@Autowired
private JdbcTemplate jdbcTemplate;
/**
* 借助临时表进行数据运算操作
* 临时表字段(id,execution_id)
*/
public void calculateData(String key){
try {
execLocalId.set(UUID.randomUUID().toString());
calculate();
check();
System.out.println("同步数据...");
}finally {
destory();
}
}
private void calculate(){
try {
System.out.println("数据运算");
String execId = execLocalId.get();
//...
Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
logger.error("执行异常!",e);
}
}
private void check(){
try {
System.out.println("数据运算");
String execId = execLocalId.get();
//...
Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
logger.error("执行异常!",e);
}
}
private void destory(){
//根据execution_id删除临时表数据
StringBuffer sql = new StringBuffer();
sql.append("delete from temp_table where execution_id = ?");
jdbcTemplate.update(sql.toString(),execLocalId.get());
execLocalId.remove();
}
}
这样的话保证了每一个请求线程都有自己的执行ID,清除数据时互不影响。
进入Thread类,可以看到这样两个变量,threadLocals和inheritableThreadLocals,他们都是ThreadLocalMap类型,而ThreadLocalMap是一个类似Map的结构。默认情况下两个变量都为null,当前线程调用set或者get时才会创建。也就是说ThreadLocal变量其实是存在调用线程的内存空间中。每个Thread线程都保存了一个共享变量的副本。
ThreadLocalMap是一个key为ThreadLocal本身,值为存入的value,对于不同的线程,每次获取副本时,别的线程不能获取到当前线程的副本值,形成了隔离。
/**
* 返回当前线程中保存ThreadLocal的值
* 如果当前线程没有此ThreadLocal变量,
* 则它会通过调用{@link #initialValue} 方法进行初始化值
* @return 返回当前线程对应此ThreadLocal的值
*/
public T get() {
// 获取当前线程对象
Thread t = Thread.currentThread();
// 获取此线程对象中维护的ThreadLocalMap对象
ThreadLocalMap map = getMap(t);
// 如果此map存在
if (map != null) {
// 以当前的ThreadLocal 为 key,调用getEntry获取对应的存储实体e
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
// 对e进行判空
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
// 获取存储实体 e 对应的 value值,即为我们想要的当前线程对应此ThreadLocal的值
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
/*
初始化 : 有两种情况有执行当前代码
第一种情况: map不存在,表示此线程没有维护的ThreadLocalMap对象
第二种情况: map存在, 但是没有与当前ThreadLocal关联的entry
*/
return setInitialValue();
}
/**
* 初始化
* @return the initial value 初始化后的值
*/
private T setInitialValue() {
// 调用initialValue获取初始化的值
// 此方法可以被子类重写, 如果不重写默认返回null
T value = initialValue();
// 获取当前线程对象
Thread t = Thread.currentThread();
// 获取此线程对象中维护的ThreadLocalMap对象
ThreadLocalMap map = getMap(t);
// 判断map是否存在
if (map != null)
// 存在则调用map.set设置此实体entry
map.set(this, value);
else
// 1)当前线程Thread 不存在ThreadLocalMap对象
// 2)则调用createMap进行ThreadLocalMap对象的初始化
// 3)并将 t(当前线程)和value(t对应的值)作为第一个entry存放至ThreadLocalMap中
createMap(t, value);
// 返回设置的值value
return value;
}
执行步骤:
/**
* 返回当前线程中保存ThreadLocal的值
* 如果当前线程没有此ThreadLocal变量,
* 则它会通过调用{@link #initialValue} 方法进行初始化值
* @return 返回当前线程对应此ThreadLocal的值
*/
public T get() {
// 获取当前线程对象
Thread t = Thread.currentThread();
// 获取此线程对象中维护的ThreadLocalMap对象
ThreadLocalMap map = getMap(t);
// 如果此map存在
if (map != null) {
// 以当前的ThreadLocal 为 key,调用getEntry获取对应的存储实体e
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
// 对e进行判空
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
// 获取存储实体 e 对应的 value值,即为我们想要的当前线程对应此ThreadLocal的值
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
/*
初始化 : 有两种情况有执行当前代码
第一种情况: map不存在,表示此线程没有维护的ThreadLocalMap对象
第二种情况: map存在, 但是没有与当前ThreadLocal关联的entry
*/
return setInitialValue();
}
/**
* 初始化
* @return the initial value 初始化后的值
*/
private T setInitialValue() {
// 调用initialValue获取初始化的值
// 此方法可以被子类重写, 如果不重写默认返回null
T value = initialValue();
// 获取当前线程对象
Thread t = Thread.currentThread();
// 获取此线程对象中维护的ThreadLocalMap对象
ThreadLocalMap map = getMap(t);
// 判断map是否存在
if (map != null)
// 存在则调用map.set设置此实体entry
map.set(this, value);
else
// 1)当前线程Thread 不存在ThreadLocalMap对象
// 2)则调用createMap进行ThreadLocalMap对象的初始化
// 3)并将 t(当前线程)和value(t对应的值)作为第一个entry存放至ThreadLocalMap中
createMap(t, value);
// 返回设置的值value
return value;
}
执行步骤:
从ThreadLocal整体设计上我们可以看到,key持有ThreadLocal的弱引用,GC的时候会被回收,即Entry的key为null。但是当我们没有手动删除这个Entry或者线程一直运行的前提下,存在有强引用链 threadRef->currentThread->threadLocalMap->entry -> value ,value不会被回收,导致内存泄漏。
出现内存泄漏的情况:
避免内存泄露:
本文主要讲解了ThreadLocal的作用及基本用法,以及ThreadLocal的实现原理和基础方法,注意事项。最后,用ThreadLocal一定要记得用完remove!
页面更新:2024-06-09
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