常见面试题之ThreadLocal的理解

心已赠人 2024-03-17 13:57 10阅读 0赞

### 1. `ThreadLocal`概述 ###

`ThreadLocal`是多线程中对于解决线程安全的一个操作类，它会为每个线程都分配一个独立的线程副本从而解决了变量并发访问冲突的问题。`ThreadLocal`同时实现了线程内的资源共享

案例：使用`JDBC`操作数据库时，会将每一个线程的`Connection`放入各自的`ThreadLocal`中，从而保证每个线程都在各自的`Connection`上进行数据库的操作，避免`A`线程关闭了`B`线程的连接。

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### 2. `ThreadLocal`基本使用 ###

三个主要方法：

*  `set(value)` 设置值
 *  `get()` 获取值
 *  `remove()`清除值

public class ThreadLocalTest {
        
        static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
    
        public static void main(String[] args) {
        
            new Thread(() -> {
        
                String name = Thread.currentThread().getName();
                threadLocal.set("itcast");
                print(name);
                System.out.println(name + "-after remove : " + threadLocal.get());
            }, "t1").start();
            new Thread(() -> {
        
                String name = Thread.currentThread().getName();
                threadLocal.set("itheima");
                print(name);
                System.out.println(name + "-after remove : " + threadLocal.get());
            }, "t2").start();
        }
    
        static void print(String str) {
        
            //打印当前线程中本地内存中本地变量的值
            System.out.println(str + " :" + threadLocal.get());
            //清除本地内存中的本地变量
            threadLocal.remove();
        }
    
    }

### 3. `ThreadLocal`的实现原理&源码解析 ###

`ThreadLocal`本质来说就是一个线程内部存储类，从而让多个线程只操作自己内部的值，从而实现线程数据隔离

![在这里插入图片描述][aa1e044cea424c8892ec4c86abfe92a8.png_pic_center]

在`ThreadLocal`中有一个内部类叫做`ThreadLocalMap`，类似于`HashMap`

`ThreadLocalMap`中有一个属性table数组，这个是真正存储数据的位置

#### `set`方法 ####

![在这里插入图片描述][4577d2fad265488d81fde1eef0dba981.png_pic_center]

#### `get`方法/`remove`方法 ####

![在这里插入图片描述][0256c6ce42094251b9c39995347cd780.png_pic_center]

### 4. `ThreadLocal`内存泄露问题 ###

`Java`对象中的四种引用类型：强引用、软引用、弱引用、虚引用

*  强引用：最为普通的引用方式，表示一个对象处于有用且必须的状态，如果一个对象具有强引用，则`GC`并不会回收它。即便堆中内存不足了，宁可出现`OOM`，也不会对其进行回收

![在这里插入图片描述][7e70ae942a5249cea0f5df2ae19e7321.png_pic_center]

*  弱引用：表示一个对象处于可能有用且非必须的状态。在`GC`线程扫描内存区域时，一旦发现弱引用，就会回收到弱引用相关联的对象。对于弱引用的回收，无关内存区域是否足够，一旦发现则会被回收

![在这里插入图片描述][8b818224ffdd4a768db0a4f76989489f.png_pic_center]

每一个`Thread`维护一个`ThreadLocalMap`，在`ThreadLocalMap`中的`Entry`对象继承了`WeakReference`。其中`key`为使用弱引用的`ThreadLocal`实例，`value`为线程变量的副本

![在这里插入图片描述][e407ddb23199463585345dca9daa4659.png_pic_center]

在使用`ThreadLocal`的时候，强烈建议：**务必手动`remove`**。

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