并发编程之ThreadLocal线程本地类

一、ThreadLocal的本质和内部结构

　　ThreadLocal从字面上翻译就是“线程本地变量”。也就是说这个变量是属于当前线程的，其他线程无法进行访问。

　　其实本质上ThreadLocal是管理本地线程变量副本这样的一个工具类。用它来维护线程Thread内部的ThreadLocalMap，

　　通过ThreadLocal可以存取在map中的值。由于这个Map是在各个线程内部，因此用来保证各个线程之间的变量互不干扰。

　　所以总的来说

　　ThreadLocal不是用来解决多线程下访问共享变量（同一变量）问题的，并发下共享变量的同步问题要靠锁来保证

　　ThreadLocal用来保证各个线程下的变量互不影响，因为各个变量是保存在Thread内部的Map

　　下面展示ThreadLocal的内部结构图

 从上面的结构图可以看出：

1、每个线程Thread内部都有个Map集合ThreadLocalMap类型

2、ThreadLocalMap集合内部使用Entry来存储键值对，key为ThreadLocal，value为实际存储的值

3、通过ThreadLocal可以获取当前线程下的存储的值，从而各个线程互不影响

 

二、ThreadLocal类内部代码分析：

 ThreadLocl内部属性与方法如下：

在其主要用到的方法有：

get()、set(T)、remove()、initialValue()

分别是获取当前线程下的变量、设置当前线程下的变量、删除当前线程下的变量、设置初始值

2.1、get方法

步骤如下：

1、获取当前线程变量

2、根据当前线程，获取其中的ThreadLocalMap对象threadLocals

3、假如map存在，将threadLocal作为key获得Entry对象

4、然后判断Entry对象不为空，返回其中的Value

5、假如map为空或者entry为空则设置初始值然后返回，

　  假如不对其中的initialValue进行重写则返回null

2.2、set方法

 

步骤如下：

1、获取当前线程变量

2、根据当前线程，获取其中的ThreadLocalMap对象threadLocals

3、假如map不为null，则将threadLocal对象作为key来保存值

4、假如map为null，则创建map然后塞值保存

2.3、remove方法

步骤如下：

1、获取当前线程的ThreadLocalMap属性threadLocals

2、然后传入ThreadLocal对象作为key进行remove操作

三、介绍ThreadLocalMap

总结：

1、可以看出ThreadLocalMap并没有继承Map，而是自己实现逻辑

2、使用内部类Entry来保存值，而Entry是继承弱引用WeakReference，

3、而且可以看出只有Key是弱引用，并且限定key只能为ThreadLocal类

3.1、内存溢出问题

但是由于key是弱引用，可能会出现当ThreadLocal对象没有给强引用时候，

然后在垃圾回收器进行gc时，发现只有弱引用就会进行回收，

这样key只会为null，value的值没办法获取造成内存溢出。

结构图如下：

可以看出，假如ThreadLocal引用变量并没有强引用ThreadLocal对象的时候，当垃圾回收线程检测到的时候就会回收

ThreadLocal对象，这样对应的Entry的key为null。

因此从Thread对象到Object对象这一整引用链中由于key为null，所以没办法获取value。

并且之间存在强引用也没办法进行回收，这样假如线程周期比较长，会形成内存泄露。

相应的开发团队也考虑到这样的问题，在调用get、set、remove方法的时候内部都会调用

当key为null的时候设置value为null，并且设置对应的Entry也为null

且进行遍历所有的key进行上面的清除操作，便于GC进行回收

但无论如何都好，为了防止内存泄露的问题，但使用完ThreadLocal对象后都要调用remove方法

本文作者：hjjay
原文出处：https://www.cnblogs.com/jayhou/p/9811445.html
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