ThreadLocal:线程本地变量副本,当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供变量副本,每一个线程都可以独立地改变自己副本,而不影响其他线程所对应的副本;
java.lang.ThreadLocal类方法很简洁,常用方法如下:
- public void set(T value) 设置当前线程的线程局部变量的值
- public T get() 方法返回当前线程所对应的线程局部变量
- public void remove() 将当前线程局部变量的值删除,目的是为了减少内存的占用,remove方法是JDK1.5新增的方法,当线程结束后,对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收,所以显式的调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作,但他可以加快内存回收速度
- public static <S> ThreadLocal<S> withInitial(Supplier<? extends S> supplier)此方法是JDK1.8新增的方法,是为了创建一个线程本地变量副本,默认值由Supplier的get方法控制
- protected T initialValue()访问修饰符是protected,该方法为第一次调用get方法设置一个初始值,默认情况下,第一个次调用get方法返回null,在使用时,我们一般会重写ThradLocal的 initalValue方法使第一次调用get方法返回一个我们设定的初始值
ThreadLocal源码分析
- TheadLocalMap是一种特殊的仅仅用于存储线程本地变量的HashMap
- ThreadLocalMap的所有操作都是封装在ThreadLocal的内部
- ThreadLocalMap的key是弱引用类型(当JVM GC时无论内存是否足够,弱引用类型都会被回收掉)
ThreadLocal.get()源码分析
/**
*返回当前线程副本中的值
*线程局部变量。如果变量没有
*当前线程,它首先初始化为返回的值
*通过调用{@link#initialValue}方法。
*/
public T get() {
//获取当前线程
Thread t = Thread.currentThread();
//调用getMap方法获取当前线程t中的ThreadLocalMap对象
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果ThreadLocalMap对象非空,则进行写入操作
if (map != null) {
//ThreadLocalMap的结构为K-V的Map结构
//ThreadLocalMap的内部类Entry(与HashMap类似)
//key是ThreadLocal对象,Value是ThreadLocal对象的值
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
//Entry非空即当前这个ThreadLocal对象的K-V存在
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
//ThreadLocal.Entry中的value的值
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
//如果ThreadLocalMap对象为空,则进行初始化
return setInitialValue();
}
ThreadLocal.set()源码分析
/**
*设置ThradLocal变量的值
*/
public void set(T value) {
//获取当前线程
Thread t = Thread.currentThread();
//获取当前线程的ThradLocalMap
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果当前线程的ThreadLocalMap非空
if (map != null)
//往ThreadLcoal添加K-V
map.set(this, value);
else
//如果创建当前线程的ThreadLocalMap为空
//创建ThreadLocalMap对象
createMap(t, value);
}
/**
* 往Hash表存储数据
*/
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
// hash表Entry数组
Entry[] tab = table;
// hash表Entry数组的⻓度
int len = tab.length;
// key的hashcode & 1111,即保留key的hashcode的低4位
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
// 如果hash表Entry数组第i个位置的Entry⾮空,继续向后探索
// 因为是通过线性探索法处理hash碰撞的
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
// 获取e的key
ThreadLocal<?> k = e.get();
// 如果k等于key,找到了对应的Entry
// 更新Entry的值
e.value = value;
// 跳出循环
return;
}
// 如果Entry的key为空
if (k == null) {
// 需要替换旧的Entry
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
// 如果hash表i位置没有Entry,直接创建新的Entry并存⼊位置i
tab[i] = new Entry(key, value);
// hash表⻓度加1
int sz = ++size;
// 如果没有可以清除的Entry并且hash表的⻓度⼤于等于扩容阈值
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
// 重新调整hash表的⼤⼩
rehash();
}
ThreadLocal内存泄露问题
在线程池中,线程执行完后不被回收,而是返回掉线程池中,Thread有个强引用指向ThreadLocalMap。ThreadLocal有枪引用指向到Entry的key是弱引用的ThreadLocal对象
如果ThreadLocal使用一次后就不在有任何引用指向它,JVM GC会会将ThreadLocal对象回收掉,导致Entry变为{null,value},此时这个Entry已经无效,因为key被回收了,而value无法被回收,一直存在内存中,
在执行了ThreadLocal.set()方法之后一定要记得使用ThreadLocal.remove()将不要的数据移除掉,避免内存泄露;