ThreadLocal基礎(chǔ)部分

ThreadLoal的作用

保存線程的獨立變量，這種變量在線程的生命周期內(nèi)起作用，減少同一個線程內(nèi)多個函數(shù)之間公共變量傳遞麻煩。

使用場景

需要給不同的線程保存不同的信息時。

基礎(chǔ)使用

public class TestThreadLocal {
    private static ThreadLocal threadLocal=new ThreadLocal();
//    private static ThreadLocal threadLocal=new ThreadLocal(){
//
//        @Override
//        protected Integer initialValue() {
//            return 0;
//        }
//    };
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(threadLocal.get());
            }
        });
        Thread t2=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                threadLocal.set(3);
                System.out.println("t2:"+threadLocal.get());
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
        System.out.println(threadLocal.get());
    }
}

如果需要設(shè)置默認(rèn)值的話，可以實現(xiàn)initialValue方法。

典型場景1：我們知道SimpleDateFormat的對象如果多線程使用的話會有線程不安全的問題。具體代碼如下：

public class TestThreadLocal {
    public static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(16);
    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
       for (int i=0;i<1000;i++){
           executorService.submit(new Runnable() {
               @Override
               public void run(){
                   String format = simpleDateFormat.format(new Date());
                   try {
                       Date parse = simpleDateFormat.parse("2021-09-01 00:00:00");
                   } catch (ParseException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
                   System.out.println(format);
               }
           });
       }
       Thread.sleep(3000);
        executorService.shutdownNow();

    }
}

運行結(jié)果如下：

可以看出，發(fā)生了異常。

方法1：我們可以改為每次都new一個新的SimpleDateFormat對象的話，這樣再運行是沒問題的。但是有些資源浪費。

方法2：使用ThreadLocal來解決。假設(shè)線程池里共16個線程，那我們總共16個SimpleDateFormat對象就可以應(yīng)付所有的日期格式化的調(diào)用。

代碼如下：

public class TestThreadLocal {
    public static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(16);
    private static ThreadLocal threadLocal=new ThreadLocal(){
        @Override
        protected SimpleDateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        }
    };
    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
       for (int i=0;i<1000;i++){
           executorService.submit(new Runnable() {
               @Override
               public void run() {
                   String format = threadLocal.get().format(new Date());
                   try {
                       Date parse = threadLocal.get().parse("2021-09-01 00:00:00");
                   } catch (ParseException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
                   System.out.println(format);
               }
           });
       }
       Thread.sleep(3000);
        executorService.shutdownNow();

    }
}

注意： 如果不使用線程池，線程結(jié)束，線程里的threadLocalMap也會被回收。但是如果使用線程池，線程池里面的線程會被復(fù)用，線程里的threadLocalMap不會被回收，就造成了內(nèi)存泄漏。按照正確的使用方法應(yīng)該是每次用完了remove，但是這樣效率就很低。還不如方法1每次去new一個新的SimpleDateFormat對象。（但個人覺得其實還好，泄漏一點也沒關(guān)系，不過threadlocal畢竟不是專門解決線程安全問題的，不推薦這么用）

正確使用方法

• 每次使用完ThreadLocal都調(diào)用它的remove()方法清除數(shù)據(jù)
• 將ThreadLocal變量定義成private static，這樣就一直存在ThreadLocal的強引用，也就能保證任何時候都能通過ThreadLocal的弱引用訪問到Entry的value值，進(jìn)而清除掉 。

ThreadLocal 高級部分

ThreadLocal為什么會內(nèi)存泄露？

內(nèi)存泄漏（Memory Leak）是指程序中已動態(tài)分配的堆內(nèi)存由于某種原因程序未釋放或無法釋放，造成系統(tǒng)內(nèi)存的浪費，導(dǎo)致程序運行速度減慢甚至系統(tǒng)崩潰等嚴(yán)重后果。

試想：

一個線程對應(yīng)一塊工作內(nèi)存，線程可以存儲多個ThreadLocal。那么假設(shè)，開啟1萬個線程，每個線程創(chuàng)建1萬個ThreadLocal，也就是每個線程維護(hù)1萬個ThreadLocal小內(nèi)存空間，而且當(dāng)線程執(zhí)行結(jié)束以后，假設(shè)這些ThreadLocal里的Entry還不會被回收，那么將很容易導(dǎo)致堆內(nèi)存溢出。

怎么辦？難道JVM就沒有提供什么解決方案嗎？

答案：

1. JVM利用設(shè)置ThreadLocalMap的Key為弱引用，來避免內(nèi)存泄露。
2. JVM利用調(diào)用remove、get、set方法的時候，回收臟value值。

ThreadLocal的關(guān)系圖如下所示：

Thread里面維護(hù)了一個ThreadLocalMap，這個map里面的key是弱引用的readLocal實例。value是我們設(shè)置進(jìn)去的值。當(dāng)把treadLocal實例對象置為null后，沒有任何強引用指向threadLocal實例，所以theadLocal將會被gc回收。但是我們的value不會被回收，因為存在一個thread連接過來的強引用。只有當(dāng)thread結(jié)束后，強引用斷開，map、value等將全部被回收。

如下圖：

但是很多時候我們使用線程池，為了復(fù)用線程，thread生命周期沒有結(jié)束，所以無法回收，造成內(nèi)存泄漏。

網(wǎng)站標(biāo)題：阿里二面：ThreadLocal為什么會內(nèi)存泄露
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