四、ThreadLocal的理解
一、对于ThreadLocal的理解
ThreadLocal，字面翻译为本地线程，但是，它并不是一个线程。而是“线程局部变量”，它提供了不同线程内变量的一个存储方案，使得线程间的数据进行隔离，互不影响。通过下面一个简单的例子可以进行说明：
package com.whw.dxc.local.test01;
public class ThreadLocalTest {
static Integer count = 10;
static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行...");
count = 11;
threadLocal.set(count);
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "打印count值：" + count);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "打印threadLocal值：" + threadLocal.get());
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束...");
}
}, "A").start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行...");
count = 12;
threadLocal.set(count);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "打印count值：" + count);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "打印threadLocal值：" + threadLocal.get());
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束...");
}
}, "B").start();
}
}
打印结果：
A开始执行...
B开始执行...
B打印count值：12
B打印threadLocal值：12
B执行结束...
A打印count值：12
A打印threadLocal值：11
A执行结束...
结果分析：
从打印结果可以看出线程A先执行后，线程B也开始执行。由于线程A进行了休眠，此时线程B先一步执行完成，打印count值为12，threadLocal中的值也为12，然后线程A继续执行，打印count值却为12，这是由于多个线程共同操作共享资源count，由于没有加入同步控制，导致了“脏读”。而打印的threadLocal的值却为11。也就说明了ThreadLocal中的值归每个线程所有，不受对共享资源操作的影响。
二、ThreadLocal的原理
ThreadLocal提供了几个重要的方法：
public T get() { }
public void set(T value) { }
public void remove() { }
protected T initialValue() { }
1、get方法分析
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();
}
get()方法首先获取到当前线程对象，然后执行getMap(t)方法，返回一个ThreadLocalMap类型的threadLocals对象，我们可以看下getMap(t)的实现
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
ThreadLocalMap这个类型是ThreadLocal类的一个内部类，它的Entry继承了WeakReference，并使用ThreadLocal作为键值
static class ThreadLocalMap {
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
}
如果没有获取到ThreadLocalMap对象，会执行setInitialValue()创建一个ThreadLocalMap。setInitialValue()主要是提供了延迟加载的功能。
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
return value;
}
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
2、set(T)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);
}
首先根据当前线程t判断ThreadLocalMap是否存在，如果存在则进行变量值得存储，否则先创建ThreadLocalMap，再进行值得存储
3、remove()方法
public void remove() {
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
if (m != null)
m.remove(this);
}
首先根据当前线程对象t获取ThreadLocalMap，如果ThreadLocalMap对象不存在则不做任何操作，否则移除其中存储的值。
总结：
1）每个线程中都有一个自己的ThreadLocalMap类对象threadLocals，可以将线程自己的对象保持到其中，各管各的，线程可以正确的访问到自己的对象。
2）将一个共用的ThreadLocal静态实例作为key，将不同对象的引用保存到不同线程的ThreadLocalMap中，然后在线程执行的各处通过这个静态ThreadLocal实例的get()方法取得自己线程保存的那个对象，避免了将这个对象作为参数传递的麻烦。
三、ThreadLocal存在的问题
ThreadLocal可能会导致内存泄露问题：
内存泄漏（Memory leak）：程序申请内存后，无法释放已申请的内存空间，内存泄漏的堆积终将导致内存溢出
内存溢出（Memory overflow）：没有足够的内存提供申请者使用。
原因：
ThreadLocalMap中的Entry使用ThreadLocal的弱引用作为key， 如果一个ThreadLocal没有外部强引用来引用它，那么系统 GC 的时候， 这个ThreadLocal势必会被回收，这样一来，ThreadLocalMap中就会出现key为null的 Entry，就没有办法访问这些key为null的Entry的value，如果当前线程再迟迟不结束的话， 这些key为null的Entry的value就会一直存在一条强引用链： Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value永远无法回收， 造成内存泄漏。
解决办法：
1）ThreadLocal申明为private static final
2）ThreadLocal使用后务必调用remove方法
