hreadLocal,很多人都叫它做线程本地变量,也有些地方叫做线程本地存储,其实意思差不多。

可能很多朋友都知道ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本,那样每个线程可以访问自己内部的副本变量。

这句话从表面上看起来理解正确,但实际上这种理解是不太正确的。下面我们细细道来。

多线程并发执行时,需要数据共享,因此才有了volatile变量解决 多线程间的数据可见性,

也有了锁的同步机制,使变量或代码块在某一时该,只能被一个线程访问,确保共享数据的正确性。(Synchronized用于线程间的数据共享的)

多线程并发执行时,并不是所有数据都需要共享的,这些不需要共享的数据,让每个线程去维护就OK了,ThreadLocal就是用于线程间的数据隔离的。

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深入理解java:线程本地变量 java.lang.ThreadLocal类

 

深入解析ThreadLocal类:

先我们来看一下ThreadLocal类是如何为每个线程创建一个变量的副本的。

先看下get方法的实现:

深入理解java:线程本地变量 java.lang.ThreadLocal类

 

第一句是取得当前线程,然后通过getMap(t)方法获取到一个map,map的类型为ThreadLocalMap。

然后接着下面获取到Entry键值对,注意这里获取Entry时参数传进去的是 this,即ThreadLocal实例,而不是当前线程t。如果获取成功,则返回value值。

如果map为空,则调用setInitialValue方法返回value。

接着看一下getMap方法中做了什么:

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在getMap中,是调用当期线程t,返回当前线程t中的一个成员变量threadLocals,类型为ThreadLocalMap。

这里意味着每一个线程都自带一个ThreadLocalMap成员变量。

继续取看ThreadLocalMap的实现:

深入理解java:线程本地变量 java.lang.ThreadLocal类

 

可以看到ThreadLocalMap的Entry继承了WeakReference,并且使用ThreadLocal作为键值

也就是说WeakReference封装了ThreadLocal,并作为了ThreadLocalMap的Entry的Key。

总结一下,在每个线程Thread内部有一个ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals,

这个ThreadLocalMap成员变量的Entry的Key为,当前ThreadLocal变量的WeakReference封装,value为变量。

为何ThreadLocalMap的键值为ThreadLocal对象? 因为每个线程中可能需要有多个threadLocal变量,也就是ThreadLocalMap里面可能会有多个Entry。

在每个线程内部 第一次调用ThreadLocal.get方法时,都会返回Null。因为默认情况下,initialValue方法返回的是null。

null 赋给(强转) 基本数据类型时会抛的空指针,null赋给 引用类型没问题。

可以在ThreadLocal的构造函数重写initialValue()方法。如下

ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>(){

protected Long initialValue() {

return Thread.currentThread().getId();

};

};

或者在调用ThreadLocal.get方法之前,需要先执行set(),以保证threadlocals中有值。

或者value为引用类型变量,null赋给 引用类型没问题。,如下,hibernate中典型的ThreadLocal的应用:

深入理解java:线程本地变量 java.lang.ThreadLocal类

 

开篇说ThreadLocal创建副本 的说法是不太正确的。为什么?

从上面这个hibernate的例子来看,这是一个使用ThreadLocal解决数据库连接的单例 在多线程中同时操作查询和关闭的情况。

首先这里面不是创建副本,而是分发新的内存地址(即,新的数据库连接的单例的内存地址),以当前ThreadLocal为key,value指向传入新的数据库连接的单例的内存地址。

从而达到单个线程获取数据连接的线程安全而已,也就是每个线程都有一个独立的数据库连接的单例

假设相反情况,一个数据库连接单例 如果在2个线程中被同时引用,2线程分别同一时间操作读取和close,肯定会出现冲突。

所以需要减少每次new的开销还是得使用数据库连接池

ThreadLocal的内存泄露问题:

当使用线程池来复用线程时,一个线程使用完后并不会销毁线程,那么 分发的那个实例会一直绑定在这个线程上。

由于WeakReference封装了ThreadLocal,并作为了ThreadLocalMap的Entry的Key。如果在某些时候ThreadLocal对象被赋Null的话,弱引用会被GC收集,这样就会导致Entry的Value对象找不到,

线程被复用后如果有调用ThreadLocal.get/set方法的话,方法里面会去做遍历清除 以[ThreadLocal=Null ]为Key的Entry; 但如果一直没调用ThreadLocal.get/set方法的话就会导致内存泄漏了。

所以一般线程用完ThreadLocal后,要调用threadLocal.remove(); 如下

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