一个threadlocal案例

前言

ThreadLocal类是线程间隔离的，代码中常用，面试中也会经常问到，但它确实很简单，下面来解析一下它的实现

案例

public class ThreadLocalTest {
    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<Integer>() {
        @Override
        protected Integer initialValue() {    
            return 0;
        }
    };
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        plus();
    }
    private static void plus() throws Exception {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread() {
                @Override
                public void run() {
                  Integer  a = threadLocal.get();
                    a++;
                    threadLocal.set(a);
                    System.out.println("plus:" + Thread.currentThread().getName() + ": " + threadLocal.get());
                }
            }.start();
        }
    }
}

最终结果输出十个1，多个线程同时访问静态的threadlocal，在这个静态的threadlocal中每个线程都会在其中有一个threadlocalMap用于存储自己线程的变量。

ThreadLocal全解析

基本结构

1. ThreadLocal类中有一个静态内部类ThreadLocalMap，key是threadLocal变量，value是实际的业务变量。Thread类中有一个对这个内部类的引用变量ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals
   跟踪threadlocal的get和set方法：
   
   
   可以发现当多个线程调用一个同一个threadlocal的set和get方法操作变量时，set和get方法的实现都是先获取调用者（当前线程）的threadlocalMap变量（每个线程都有一个threadlocalMap），而操作的变量均放在这个threadlocalMap中。初始时线程内部的threadlocalMap为空，当调用get方法时，注意上面的源码，第一次调用get时map为空执行setInitialValue方法，这个方法的内部将当前threadlocal对象为键，threadlocal的value为值构造一个ThreadLocalMap的键值对，当有多个threadlocal对象时，同一个线程内的ThreadLocalMap就会有多个键值对

应用场景

1. 共享变量：同一个线程的日志TraceId打印，同一线程用户登录信息共享
2. 解决线程安全：多个线程同时调用SimpleDataFormat对象的parse()方法时会有线程安全问题可以用ThreadLocal来解决

注意问题

内存泄露：实际上 ThreadLocalMap 中使用的 key 为 ThreadLocal 的弱引用，弱引用的特点是，如果这个对象只存在弱引用，那么在下一次垃圾回收的时候必然会被清理掉。所以如果 ThreadLocal 没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候会被清理掉，这样一来 ThreadLocalMap中使用这个ThreadLocal的key也会被清理掉。但是value是强引用不会被清理，这样一来就会出现key为null的value。ThreadLocalMap实现中已经考虑了这种情况，在调用 set()、get()、remove() 方法的时候，会清理掉 key 为 null 的记录。如果说会出现内存泄漏，那只有在出现了 key 为 null 的记录后，没有手动调用 remove() 方法，并且之后也不再调用 get()、set()、remove() 方法的情况下。建议回收自定义的ThreadLocal变量时，尤其在线程池场景下，线程经常会被复用，如果不清理自定义的 ThreadLocal变量，可能会影响后续业务逻辑并且造成内存泄露问题， 尽量在代理中使用try-finally块进行回收