你是否还只是停留在增删改查的业务开发阶段,是否对多线程的东西很陌生,这篇文章我们来聊聊多线程里一个很重要的类ThreadLocal。ThreadLocal俗称本地线程,可以将变量存入Thread中,有着线程隔离的作用。
上面代码结果为:无论有多少线程,每一个线程都有两种结果。一种结果为自己设置的日期格式,一种为默认的日期格式。
运行结果如下:
Thread Name= 0 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 0 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 1 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 2 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 1 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 2 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 3 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 3 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 4 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 6 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 5 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 4 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 6 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 5 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 7 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 8 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 9 default Formatter = yyyyMMdd HHmm Thread Name= 7 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 8 Formatter = yy-M-d ah:mm Thread Name= 9 Formatter = yy-M-d ah:mm使用场景:
❝如果你有一个变量想绑定到线程中,你可以使用ThreadLocal实现。
❞上面说了变量保存到线程里,是如何保存的呢?我们来看看Thread类的源码:
public class Thread implements Runnable { ... /* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained * by the ThreadLocal class. */ ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null; ... }发现有一个ThreadLocalMap,于是我猜想,变量是不是放在这个Map的value中呢?通过看ThreadLocalMap代码我们发现:
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { /** The value associated with this ThreadLocal. */ Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; } }ThreadLocalMap实际上是一个Entry,这个Entry的「key」是一个ThreadLocal,「value」是我们存进去的值。
细心的你可能发现了Entry继承了WeakReference<ThreadLocal<?>>。真是一脸懵逼,WeakReference又是个什么,发现自己在无知的道路上越走越远。其实源码上面有解释:
❝The entries in this hash map extend WeakReference, using its main ref field as the key (which is always a ThreadLocal object). Note that null keys (i.e. entry.get() == null) mean that the key is no longer referenced, so the entry can be expunged from table. Such entries are referred to as "stale entries" in the code that follows.
❞大概意思是Entry里的「key」是一个弱引用。至于弱引用是什么我们后面介绍。
再来看看ThreadLocal的set方法:
public void set(T value) { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); }当执行set方法时,会从Thread中拿到ThreadLocalMap,如果ThreadLocalMap能拿到,把值存入ThreadLocalMap中,否则创建一个新的ThreadLocalMap,并存入值。
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) { table = new Entry[INITIAL_CAPACITY]; int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1); table[i] = new Entry(firstKey, firstValue); size = 1; setThreshold(INITIAL_CAPACITY); }get方法就比较简单了,根据「key」拿值。
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(); }上面说到ThreadLocalMap的「key」是一个ThreadLocal的弱引用。那什么是弱引用呢?
我们来看看维基百科的解释:
❝在计算机程序设计中,「弱引用」与强引用相对,是指不能确保其引用的对象不会被垃圾回收器回收的引用。一个对象若只被弱引用所引用,则被认为是不可访问(或弱可访问)的,并因此可能在任何时刻被回收。一些配有垃圾回收机制的语言,如Java、C#、Python、Perl、Lisp等都在不同程度上支持弱引用。
❞在进行垃圾回收时,回收器会回收掉这些弱引用。来看个弱引用的示例代码:
import java.lang.ref.WeakReference; public class ReferenceTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { WeakReference r = new WeakReference(new String("I'm here")); WeakReference sr = new WeakReference("I'm here"); System.out.println("before gc: r=" + r.get() + ", static=" + sr.get()); System.gc(); Thread.sleep(100); //只有r.get()变为null System.out.println("after gc: r=" + r.get() + ", static=" + sr.get()); } }运行结果如下:
before gc: r=I'm here, static=I'm here after gc: r=null, static=I'm here如果一个对象被弱引用着,那么经历一次「GC」,这个引用会被回收。
❝那么这个「Entry」为什么要使用弱引用呢?
❞如果「Entry」的key使用强引用,key的引用会一直指向ThreadLocal对象,如果线程Thread存在,Entry也一直存在,会有内存泄漏的危险。
但是即使使用弱引用还是会有内存泄漏的风险。ThreadLocal被回收,key的值变为null,会导致整个value再也无法被访问。虽然依然存在内存泄漏,但比强引用多了一层保障。
那我们如何解决内存泄漏问题呢?
ThreadLocal结构图如下:
其实当对应的ThreadLocal被回收后,对应的value在下一次ThreadLocalMap调用set,get,remove中的任一方法会被清除。从而避免内存泄漏。所以在用完ThreadLocal时,注意调用一下remove方法即可。
我写出这样干净的代码,老板直夸我
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使用ThreadLocal怕内存泄漏?
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