ThreadLocal原理与使用-向日葵屋

ThreadLocal原理与使用

傷城~ 2023-10-12 21:12 28阅读 0赞

文章目录

实现原理
- ThreadLocal的存值操作
- ThreadLocal的取值操作
使用场景

ThreadLocal是Java中的一个线程本地存储类，它可以用于将某个对象绑定到当前线程上。这样，在同一个线程中不同方法都可以访问到这个对象，而不需要将对象作为参数传递或者使用全局变量。

实现原理

ThreadLocal内部使用了一个ThreadLocalMap类来保存每个线程的值。ThreadLocalMap是一个使用线性探测法解决哈希冲突的哈希表，它的键值是ThreadLocal对象，值是对应线程中保存的对象。

当使用ThreadLocal.set方法设置一个值时，ThreadLocal首先获取当前线程，然后获取当前线程对应的ThreadLocalMap对象。ThreadLocalMap的getEntry方法使用ThreadLocal对象作为参数，返回当前线程中关联的Entry对象。如果Entry不存在，ThreadLocalMap就会使用ThreadLocal对象创建一个新的Entry并放到当前线程的ThreadLocalMap中。然后将需要保存的对象保存到Entry中。

当使用ThreadLocal.get方法获取值时，ThreadLocal还是会获取当前线程和对应的ThreadLocalMap对象，然后使用ThreadLocal对象作为参数调用ThreadLocalMap中的getEntry方法获取Entry。如果Entry不存在，ThreadLocalMap会使用ThreadLocal对象创建一个新的Entry并放到当前线程的ThreadLocalMap中。然后将新创建的Entry返回，Entry的getValue方法就可以返回之前保存的对象了。

ThreadLocal的存值操作

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

ThreadLocal的取值操作

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();
    }

使用场景

ThreadLocal通常用于下列情况：

将一个普通变量保存到ThreadLocal中，使其在当前线程中随时可用，从而避免多次传参的麻烦。
将有状态的组件保存到ThreadLocal中，使得它们在第二次使用时可以避免重复初始化，从而提高性能和效率。
实现线程安全的单例模式，通过ThreadLocal来保证每个线程内只有一个实例。

ThreadLocal使用需要注意的点

内存泄漏：ThreadLocalMap中的Entry对象是弱引用，只有在当前线程存活期内且该线程的ThreadLocalMap存在时，则Entry对象才不会被回收。如果ThreadLocal没有及时地被回收，会导致Entry对象无法回收，进而导致内存泄漏问题。
释放资源：使用ThreadLocal时需要手动调用remove方法来清除保存在线程中的对象，以免造成资源的浪费。
线程不安全：ThreadLocal只是用来保存本线程中的数据，因此在并发的情况下，每个线程都有自己的变量副本，因此不会发生线程安全的问题。但是，如果多个线程共用一个ThreadLocal，那么仍然会出现线程安全的问题。