# 谈谈你对 Threadlocal 理解?
ThreadLocal提供了线程本地变量,它可以保证访问到的变量属于当前线程,每个线程都保存有一个变量副本,每个线程的变量都不同。ThreadLocal相当于提供了一种线程隔离,将变量与线程相绑定。
- 适用于在多线程的情况下,可以实现传递数据,实现线程隔离。
- ThreadLocal提供给我们每个线程缓存局部变量。
# Threadlocal 基本 API
- New Threadlocal();---创建 Threadlocal
- set 设置当前线程绑定的局部变量
- get 获取当前线程绑定的局部变量
- remove() 移除当前线程绑定的变量
# 哪些地方有使用 Threadlocal
- Spring 事务模板类
- 获取 HttpRequest
- Aop 调用链、LCN 分布式事务、分布式服务追踪框架源码
# Threadlocal与Synchronized
Threadlocal与Synchronized都可以实现多线程访问,保证线程安全问题。
- Synchronized采用当多个线程竞争到同一个资源的时候,最终只能有一个线程访问,采用时间换空间的方式,保证线程安全问题
- Threadlocal在每个线程中都有自己独立的局部变量,空间换时间,互相之间都是隔离。相比来说Threadlocal效率比Synchronized更高。
# Threadlocal 底层实现原理
- 在每个线程中都有自己独立的 ThreadLocalMap 对象,中 Entry 对象。
- 如果当前线程对应的的 ThreadLocalMap 对象为空的情况下,则创建该 ThreadLocalMap对象,并且赋值键值对。 Key 为 当前 new ThreadLocal 对象,value 就是为 object 变量值。
// 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); } // 线程都有独立的ThreadLocalMap对象 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(); } // ThreadLocalMap生命周期就是线程的周期
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# 为什么线程缓存的是 ThreadlocalMap 对象
ThreadLocalMap 可以存放 n 多个不同的 ThreadLocal 对象;
每个 ThreadLocal 对象只能缓存一个变量值;
ThreadLocalMap<ThreadLocal 对象,value> threadLocalMap
ThreadLocal.get();
threadLocalMap.get(ThreadLocal)-----缓存变量值
# 谈谈强、软、弱、虚引用 区别
- 强引用: 当内存不足时,JVM 开始进行 GC(垃圾回收),对于强引用对象,就算是出现了OOM 也不会对该对象进行回收,死都不会收。
- 软引用:当系统内存充足的时候,不会被回收;当系统内存不足时,它会被回收,软引用通常用在对内存敏感的程序中,比如高速缓存就用到软引用,内存够用时就保留,不够时就回收。
- 弱引用:弱引用需要用到 java.lang.ref.WeakReference 类来实现,它比软引用的生存周期更短。对于只有弱引用的对象来说,只要有垃圾回收,不管 JVM 的内存空间够不够用,都会回收该对象占用的内存空间。
- 虚引用:虚引用需要 java.lang.ref.Phantomreference 类来实现。顾名思义,虚引用就是形同虚设。与其它几种引用不同,虚引用并不会决定对象的生命周期。
# Threadlocal 为何引发内存泄漏问题
补充概念:
内存泄漏问题:表示就是我们程序员申请了内存,但是该内存一直无法释放;
内存泄漏溢出问题:申请内存时,发现申请内存不足,就会报错内存溢出的问题;
因为每个线程中都有自己独立的 ThreadLocalMap 对象,key 为 ThreadLocal,value 是为变量值。Key 为 ThreadLocal 作为 Entry 对象的 key,threadlocal里面的Entry extends WeakReference(弱引用,所以说key为弱引用,当 ThreadLocal 指向 null 的时候,Entry 对象中的 key 变为 null,GC 如果没有清理垃圾时,则该对象会一直无法被垃圾收集机制回收,一直占用到了系统内存,有可能会发生内存泄漏的问题。
# 如何防御 Threadlocal 内存泄漏问题
- 可以自己调用 remove 方法将不要的数据移除避免内存泄漏的问题;
- 每次在做 set 方法的时候会清除之前 key 为 null;
for (Entry e = tab[i]; e != null; e = tab[i = nextIndex(i, len)]) { ThreadLocal<?> k = e.get(); if (k == key) { e.value = value; return; } if (k == null) { replaceStaleEntry(key, value, i); return; } }
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- Threadlocal 为弱引用;
# Threadlocal 采用弱引用而不是强引用
- 如果 key 是为强引用: 当我们现在将 ThreadLocal 的引用指向为 null,但是每个线程中有自己独立 ThreadLocalMap 还一直在继续持有该对象,所以我们ThreadLocal 对象不会被回收,就会发生 ThreadLocal 内存泄漏的问题。
- 如果 key 是为弱引用:当我们现在将 ThreadLocal 的引用指向为 null,Entry 中的 key 指向为 null,但是下次调用 set 方法的时候,会根据判断如果 key 空的情况下,直接删除,避免了 Entry 发生内存泄漏的问题。
- 不管是用强引用还是弱引用都是会发生内存泄漏的问题。弱引用中不会发生 ThreadLocal 内存泄漏的问题。
- 但是最终根本的原因 Threadlocal 内存泄漏的问题,产生于 ThreadLocalMap 与我们当前线程的生命周期一样,如果没有手动的删除的情况下,就有可能会发生内存泄漏的问题。
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