ThreadLocal用法详解和原理
一、用法
ThreadLocal用于保存某个线程共享变量:对于同一个static ThreadLocal,不同线程只能从中get,set,remove自己的变量,而不会影响其他线程的变量。
1、ThreadLocal.get: 获取ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
2、ThreadLocal.set: 设置ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
3、ThreadLocal.remove: 移除ThreadLocal中当前线程共享变量的值。
4、ThreadLocal.initialValue: ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法,返回此方法值。
1 package com.coshaho.reflect; 2 3 /** 4 * ThreadLocal用法 5 * @author coshaho 6 * 7 */ 8 public class MyThreadLocal 9 { 10 private static final ThreadLocal<Object> threadLocal = new ThreadLocal<Object>(){ 11 /** 12 * ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法,返回此方法值 13 */ 14 @Override 15 protected Object initialValue() 16 { 17 System.out.println("调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值!"); 18 return null; 19 } 20 }; 21 22 public static void main(String[] args) 23 { 24 new Thread(new MyIntegerTask("IntegerTask1")).start(); 25 new Thread(new MyStringTask("StringTask1")).start(); 26 new Thread(new MyIntegerTask("IntegerTask2")).start(); 27 new Thread(new MyStringTask("StringTask2")).start(); 28 } 29 30 public static class MyIntegerTask implements Runnable 31 { 32 private String name; 33 34 MyIntegerTask(String name) 35 { 36 this.name = name; 37 } 38 39 @Override 40 public void run() 41 { 42 for(int i = 0; i < 5; i++) 43 { 44 // ThreadLocal.get方法获取线程变量 45 if(null == MyThreadLocal.threadLocal.get()) 46 { 47 // ThreadLocal.et方法设置线程变量 48 MyThreadLocal.threadLocal.set(0); 49 System.out.println("线程" + name + ": 0"); 50 } 51 else 52 { 53 int num = (Integer)MyThreadLocal.threadLocal.get(); 54 MyThreadLocal.threadLocal.set(num + 1); 55 System.out.println("线程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get()); 56 if(i == 3) 57 { 58 MyThreadLocal.threadLocal.remove(); 59 } 60 } 61 try 62 { 63 Thread.sleep(1000); 64 } 65 catch (InterruptedException e) 66 { 67 e.printStackTrace(); 68 } 69 } 70 } 71 72 } 73 74 public static class MyStringTask implements Runnable 75 { 76 private String name; 77 78 MyStringTask(String name) 79 { 80 this.name = name; 81 } 82 83 @Override 84 public void run() 85 { 86 for(int i = 0; i < 5; i++) 87 { 88 if(null == MyThreadLocal.threadLocal.get()) 89 { 90 MyThreadLocal.threadLocal.set("a"); 91 System.out.println("线程" + name + ": a"); 92 } 93 else 94 { 95 String str = (String)MyThreadLocal.threadLocal.get(); 96 MyThreadLocal.threadLocal.set(str + "a"); 97 System.out.println("线程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get()); 98 } 99 try 100 { 101 Thread.sleep(800); 102 } 103 catch (InterruptedException e) 104 { 105 e.printStackTrace(); 106 } 107 } 108 } 109 110 } 111 }
运行结果如下:
调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值! 线程IntegerTask1: 0 调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值! 线程IntegerTask2: 0 调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值! 调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值! 线程StringTask1: a 线程StringTask2: a 线程StringTask1: aa 线程StringTask2: aa 线程IntegerTask1: 1 线程IntegerTask2: 1 线程StringTask1: aaa 线程StringTask2: aaa 线程IntegerTask2: 2 线程IntegerTask1: 2 线程StringTask2: aaaa 线程StringTask1: aaaa 线程IntegerTask2: 3 线程IntegerTask1: 3 线程StringTask1: aaaaa 线程StringTask2: aaaaa 调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值! 线程IntegerTask2: 0 调用get方法时,当前线程共享变量没有设置,调用initialValue获取默认值! 线程IntegerTask1: 0
二、原理
线程共享变量缓存如下:
Thread.ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>;
1、Thread: 当前线程,可以通过Thread.currentThread()获取。
2、ThreadLocal:我们的static ThreadLocal变量。
3、Object: 当前线程共享变量。
我们调用ThreadLocal.get方法时,实际上是从当前线程中获取ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>,然后根据当前ThreadLocal获取当前线程共享变量Object。
ThreadLocal.set,ThreadLocal.remove实际上是同样的道理。
这种存储结构的好处:
1、线程死去的时候,线程共享变量ThreadLocalMap则销毁。
2、ThreadLocalMap<ThreadLocal,Object>键值对数量为ThreadLocal的数量,一般来说ThreadLocal数量很少,相比在ThreadLocal中用Map<Thread, Object>键值对存储线程共享变量(Thread数量一般来说比ThreadLocal数量多),性能提高很多。
关于ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>弱引用问题:
当线程没有结束,但是ThreadLocal已经被回收,则可能导致线程中存在ThreadLocalMap<null, Object>的键值对,造成内存泄露。(ThreadLocal被回收,ThreadLocal关联的线程共享变量还存在)。
虽然ThreadLocal的get,set方法可以清除ThreadLocalMap中key为null的value,但是get,set方法在内存泄露后并不会必然调用,所以为了防止此类情况的出现,我们有两种手段。
1、使用完线程共享变量后,显示调用ThreadLocalMap.remove方法清除线程共享变量;
2、JDK建议ThreadLocal定义为private static,这样ThreadLocal的弱引用问题则不存在了。
源码分析参考:
http://qifuguang.me/2015/09/02/[Java%E5%B9%B6%E5%8F%91%E5%8C%85%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E4%B8%83]%E8%A7%A3%E5%AF%86ThreadLocal/
转载:https://www.cnblogs.com/coshaho/p/5127135.html