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ThreadLocal的底层原理

ThreadLocal简介

• ThreadLocal是一个线程级别的局部变量,内部使用Map结构保存数据

• 它的作用更多的是包装数据到线程中,相当于线程任何位置都可以用this可以获取这个数据

• 在线程执行方法的时候,不用每次都显示的制定一个参数位置用来传递对象,而是用线程中的ThreadLocal来获取对象

  private static final ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();
  main(){
      threadLocal.set(object);
  	//不用ThreadLocal
      test(object);
  	//使用ThreadLocal
      test1();
  }
  
  test(object){
      //object...
  }
  test1() {
     object = threadLocal.get();
     //object...
  }
  

ThreadLocal实现

先看看结构 -> 这不是什么类结构,是用来理解存储过程的

• 第一步: new一个ThreadLocal
  • 每一个ThreadLocal都是不同的内存地址,可以随意在任何的线程存数据

private static final ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();

• 第二部: set(value) -> 在哪个线程set,那个线程保存的值就是value

public void set(T value) {
    //拿到此时所在的线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    //拿到此时线程对应的ThreadLocalMap
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    //用当前的ThreadLocal的内存地址作为key,将value保存好
    map.set(this, value);
}

• 第三步: get() -> 在哪个线程get,就获取那个线程保存的值

public T get() {
    //拿到此时所在的线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    //拿到此时线程对应的ThreadLocalMap中的对应的位置
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
	//用当前ThreadLocal的内存地址作为key,拿到value -> Entry就是包装了value的一个类,就是value
    ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
    @SuppressWarnings("unchecked")
    //Entry就是包装了value的一个类,就是value
    T result = (T)e.value;
    return result;
}

• 所以看起来,每个线程使用的ThreadLocal实例都是不一样的,都是相互独立的
• 但是如果set的时候传递的对象是引用型的,依旧无法解决并发问题,因为最终修改的对象内存地址还是没有变化的

注意: 如果在线程池中使⽤ThreadLocal会造成内存泄漏，

• 因为当ThreadLocal对象使⽤完之后，应该要把 设置的key，value，也就是Entry对象进⾏回收，但线程池中的线程不会回收,线程不被回收，ThreadLocal不回收,Entry对象也就不会被回收，从⽽出现内存泄漏
  • 内存泄漏: 本该被垃圾回收的却因为引用不断,不被回收,占用内存
• 解决办法是，在使⽤了ThreadLocal对象之后，⼿动调⽤ThreadLocal的remove⽅法，⼿动清楚Entry对象

经典的使用场景

• 经典的使用场景是为每个线程分配一个 JDBC 连接 Connection。
  • 当然每个连接都是新new的一个连接,并不是同一个连接
• 这样就可以保证每个线程的都在各自的 Connection 上进行数据库的操作，不会出现 A 线程关了 B线程正在使用的 Connection；