ThreadLocal

 

ThreadLocal使用场景

ThreadLocal 用作保存每个线程独享的对象，为每个线程都创建一个副本，这样每个线程都可以修改自己所拥有的副本, 而不会影响其他线程的副本，确保了线程安全。

ThreadLocal 用作每个线程内需要独立保存信息，以便供其他方法更方便地获取该信息的场景。每个线程获取到的信息可能都是不一样的，前面执行的方法保存了信息后，后续方法可以通过ThreadLocal 直接获取到，避免了传参，类似于全局变量的概念。

ThreadLocal与Synchonized的区别

ThreadLocal<T>其实是与线程绑定的一个变量。ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。Synchronized用于线程间的数据共享，而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。Synchronized是利用锁的机制，使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本，使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象，这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反，它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。

ThreadLocal 的 set 方法

为当前线程的 ThreadLocalMap 对象添加键值对，键为 ThreadLocal 对象，值为设置的 value 对象。

public void set(T value) {
    // 获取当前线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    // 已经调用过set或get方法时，往线程的map中添加新的值，键为当前ThreadLocal对象
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    // 没有调用过set或get方法时，为当前线程创建一个ThreadLocalMap
    // 并添加第一个值，键为当前ThreadLocal对象
    else
        createMap(t, value);
}

// 返回Thread对象t的ThreadLocalMap属性，初始为null
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

void createMap(Thread t, T firstValue) {
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

ThreadLocal 的 get 方法

线程中调用 get 方法时，如果之前用 set 方法为这个 ThreadLocal 键添加过值，那么就返回设置过的值，否则就返回默认初始值 null。

public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    // 已经调用过set或get方法时，对象值已经设置过，就返回上一次的值
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    // 没有调用过set或get方法时，对象值没有设置过，就自动设置初始值，并返回初始值
    return setInitialValue();
}

private T setInitialValue() {
    // 获得初始值
    T value = initialValue();
    // set方法
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
    return value;
}

ThreadLocal 的 initialValue

通常可以在新建 ThreadLocal 对象时，采用匿名内部类的方式重写该方法，来设置共享的初始值。详细见参考资料1。

// 这是一个可重写的方法，用来设置ThreadLocal对象在所有线程中的初始值
protected T initialValue() {
    return null;
}

那为啥ThreadLocal依然内存泄露的危险？

value值会存在一条强引用链，当线程存活时，Thread->Thread.threadlocals->ThreadLocalMap->value。

所以只要线程结束了，那么对应的threadLocalMap一定会被回收，不存在内存泄露的风险。

但是要是使用的是线程池，线程存活时间长，那么线程的threadLocalMap也不会被回收，那么就一直会存在一条对value值的强引用，无法回收value，就会造成内存泄露。

在使用线程池和ThreadLocal时，如何避免内存泄露？

在每次使用完ThreadLocal时，便调用ThreadLocal的remove()方法，remove()方法会在map中删除整个entry。

在使用线程池的情况下，没有及时清理ThreadLocal，不仅是内存泄漏的问题，更严重的是可能导致业务逻辑出现问题。所以，使用ThreadLocal就跟加锁完要解锁一样，用完就清理。