多线程高并发学习之ThreadLocal

ThreadLocal介绍：

• ThreadLocal提供了线程的局部变量，让每个线程都可以通过get/set方法来对局部变量的数据进行操作，不会和其他线程的局部变量产生冲突，实现了线程的数据隔离，比如超市的公共储物柜，每个人都可以使用，但是每个人的物品有都是分隔开来的

ThreadLocal实现原理：

1. 通过源码可以观察到，当调用ThreadLocal的set方法时，去调用了getMap方法，传入了当前线程，返回了ThreadLocalMap

   

   • 这个ThreadLocalMap其实就是存在于Thread类里面的一个Map
2. 获取到ThreadLocalMap之后，将自己（ThreadLocal）作为key，值作为value放入ThreadLocalMap中，这样就能起到线程之间数据隔离的效果

提问时间：

Thread有什么用呢？或者说应用场景在哪？

• 在项目中，ThreadLocal确实 很(根)少(本)用(不)到(用)，在Spring中有ThreadLocal的实现，ThreadLocal存储的是一个Map，Map里面是一个个的Entry，在Spring中实现中，Entry中的Key存放的是DataSource，Value存放的是Connection，用ThreadLocal是为了保证一个线程获取一个Connection连接对象，从而就能保证一次事务内所有的操作都是在同一个数据库连接上

刚刚提到ThreadLocalMap是定义在Thread中的，那么我可以在ThreadLocal中定义这个Map，将当前线程作为key，值作为value，不也能实现线程之间数据隔离吗？如下图：

• 理论上来说是可以的，但是要考虑以下三点

  1. 每个线程都会有多个私有变量，既然要以当前线程为Key，那么就要区分多个变量，需要维护一个标识
  2. 就算解决了维护标识的问题，还有就是当并发足够大时，多个线程来访问自己存储的私有变量时，多个线程访问这个Map，可能会导致Map体积膨胀，从而导致Map的访问性能有所下降
  3. 而且这个Map维护着所有线程的私有变量，所以不知道什么时候可以销毁它

为什么key要用弱引用指向ThreadLocal对象？什么是弱引用？

• 首先，先介绍一下Java的四中引用：Java有强、软、弱、虚四中引用

  1. 强引用（NormalReference）：强引指向一个对象时，只要对象没有被置为null，那么在GC时就不会被回收
  2. 软引用（SoftReference）：当有足够的内存时，这个引用指向的这个对象就不会被回收，当内存不足时，这块引用指向的对象就会被回收
  3. 弱引用（WeakReference）：只要触发GC，这个引用指向的对象就会被回收
  4. 虚引用（PhantomReference）：虚引用主要的作用是跟踪垃圾回收的状态，当回收时通过引用队列做一些通知类的工作【迷迷糊糊，不太理解】

• 其次我们来看，为什么要用弱引用指向ThreadLocal对象呢

  • 假设key用的是强引用指向的是ThreadLocal对象，那么当Thread与ThreadLocal之间的引用断掉，又因为ThreadLocalMap是存在于Thread中，只要Thread不消失，这个ThreadLocalMap就不会消失，ThreadLocalMap中这个entry就会一直存在从而导致内存泄漏
  • 现在是key用的弱引用指向的ThreadLocal对象，当Thread与ThreadLocal之间的引用断掉，key与ThreadLocal之间的引用就会自动消失，不会出现内存泄漏的问题

• 但是ThreadLocal还是会有内存泄露的问题出现，当ThreadLocal对象被回收，key的值变为了null，导致相对应的value再也无法被访问到，因此还是会出现内存泄漏的问题，小伙伴不要把 内存泄漏 和 内存溢出(OOM)搞混了

  • 内存泄漏：有一块内存不用了，但是永远无法被回收
  • 内存溢出(OOM)：内存越申请越多，越申请越多，最后内存被占满，无法再申请到内存了，就会出现内存溢出OOM

刚刚说ThreadLocal会出现内存泄漏，那么会导致内存长期泄漏吗？

• 这个是不会的，因为ThreadLocalMap是属于Thread的，只要将Thread销毁，ThreadLocalMap也会跟着被销毁，而且ThreadLocal也有一些“保护”措施，就是在操作ThreadLocal时，发现key为null时，会将其清除掉，所以大家不用担心会出现长期性内存泄漏问题

• 那么长期性的内存泄漏是在什么条件下产生的呢，必须要同时满足以下几点才会导致长期性的内存泄漏

  1. ThreadLocal被回收
  2. 线程复用（线程池的环境下）
  3. 线程复用后不再调用ThreadLocal的set/get/remove方法

说了这么多，那么，你学废了吗？
不点个赞再走嘛