ThreadLocal —— 线程变量

作用

创建一个在不同线程之间读写相互隔离的变量。

大白话：同一个变量，在不同线程的环境下，访问和修改它的值都互不影响，不同线程允许拥有不同的值。

用法

声明为一个静态的类属性。

以存储 User 信息为例：

提供方法

saveUser 设置 User 信息
getUser 获取 User 信息
removeUser 移除 User 信息

public class UserHolder {
    private static final ThreadLocal<UserDTO> tl = new ThreadLocal<>();

    public static void saveUser(UserDTO user){
        tl.set(user);
    }

    public static UserDTO getUser(){
        return tl.get();
    }

    public static void removeUser(){
        tl.remove();
    }
}

原理

ThreadLocal 对象内部的数据是由 ThreadLocalMap 维护的，

而每个 Thread 又有各自的 ThreadLocalMap。

因此“表面上”线程共享的类属性变量，实际上在每个 Thread 中读写的对象并不是同一个。

假设这有两个线程 A，B 操作一个线程变量 tl。

在 A 线程中 tl 的值是 1。

如果 B 线程想要修改它的值，就需要先找到当前 Thread 的 ThreadLocalMap，然后修改 map 中 tl 这个 key 所匹配的 value。

什么叫做维护呢？

这里以上述的 tl 表示 ThreadLocal 实例，并贴出该类的源码。

set

当 tl 进行 set 操作时，以自身实例作为 key，存储对象作为 value，存入了 ThreadLocalMap 中。

public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        map.set(this, value);
    } else {
        createMap(t, value);
    }
}

get

同理进行 get 操作时，以自身实例作为 key，索引 ThreadLocalMap 中的值。

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();
}

remove

remove 操作也是如此，以自身实例为 key，移除这一对键值对。

public void remove() {
    ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
    if (m != null) {
        m.remove(this);
    }
}

本质

并不是 ThreadLocal 为每个线程提供了不同的变量副本，而是其借助不同线程中的 ThreadLocalMap 存储了当前线程的变量副本。

内存泄漏

内存泄漏：指程序中已分配的内存未能成功释放，导致可用内存逐渐减少的现象。

为什么线程变量通常声明为一个静态类属性，而不是局部变量呢？

因为 垃圾回收 机制。

如果将 ThreadLocal 实例声明为一个局部变量，在作用域结束时，会回收掉这个变量引用，导致 ThreadLocalMap 中存储了一个 key 为 null 的键值对，无法进行访问，也不能主动销毁。

从而发生内存泄漏。

疑问:question:

虽然引用被回收了，但是内存空间不会被释放吧，key 不至于为 null 吧？因为 map 的 key 保存了这个实例？

答：

Map 的 keys 保留了这个实例对象，所以这个 key 并不是 null；

只不过丢失了对这个 key 的引用，无法主动的查询对应的值，但是可以通过 map 的 keys，一一返回 value。

所以上述解释 “导致 ThreadLocalMap 中存储了一个 key 为 null 的键值对” 改为：“导致 ThreadLocalMap 中存储了一个“消失的” key 的键值对”

上述解释仍存疑:question:

弱引用？和垃圾回收的关系？

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ThreadLocal解析

ThreadLocal —— 线程变量

作用

用法

原理

什么叫做维护呢？

set

get

remove

本质

内存泄漏