ThreadLocal使用詳解

1、ThreadLocal的使用場景

爲線程中一個本地變量的副本提供索引,ThreadLocal能夠用來維護與當前線程相關的一些上下文，不須要經過每一個方法調用將其做爲參數傳遞。

使用threadLocal必定要注意內存泄漏，不然仍是建議定義context類，保存每一個線程自身上下文

2、ThreadLocal分析

API
四個主要方法：

public T get() { }
public void set(T value) { }
public void remove() { }
protected T initialValue() { }
複製代碼

• 每個線程均可以獨立地改變本身的副本，而不會影響其餘線程所對應的副本。

• 內部存在一個ThreadLocalMap,key爲ThreadLocal自身，值爲線程局部變量

• 初始時，在Thread裏面，threadLocals(ThreadLoaclMap的實例)爲空，當經過ThreadLocal變量調用get()方法時，就會對Thread類中的threadLocals進行初始化，而且以當前ThreadLocal變量爲key，使用默認初始化的value做爲值，存到threadLocals。

注意： 這裏初始化的value默認是null，若是get以前沒有調用set方法，會報空指針異常，咱們建立ThreadLocal變量是能夠重寫initialValue()方法。

private static ThreadLocal<String> strThreadLocal = new ThreadLocal<String>() {
        public String initialValue() {
            return "default";
        }
    };
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3、ThreadLocal內存泄漏

tips:
四種類型的引用

1. 強引用
   new 對象
   Object obj = new Object();
   正常垃圾回收

2. 軟引用
   內存空間不夠，垃圾回收時會回收其內存
   Object obj = new Object();
   SoftReference sf = new SoftReference(obj);
   obj = null;
   sf.get();//有時候會返回null

3. 弱引用
   弱引用的對象，能夠存活到下一次垃圾回收
   Object obj = new Object();
   WeakReference wf = new WeakReference(obj);
   obj = null;
   wf.get();//有時候會返回null
   wf.isEnQueued();//返回是否被垃圾回收器標記爲即將回收的垃圾

4. 虛應用
   不影響對象的生命週期。
   虛引用必須和引用隊列 （ReferenceQueue）聯合使用。當垃圾回收器準備回收一個對象時，若是發現它還有虛引用，就會在回收對象的內存以前，把這個虛引用加入到與之關聯的引用隊列中。
   若是程序發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那麼就能夠在所引用的對象的內存被回收以前採起必要的行動。



內存泄漏： 原本應該被回收的對象由於某種緣由沒法被回收

ThreadLocal 中的ThreadLocMap(後面簡稱爲map),它會在線程運行的整個週期都會存在，若是map中的key和value是強引用，那麼map持有它們的引用，引用的ThreadLocal的對象被回收了,可是整個Entry仍是存在，形成內存泄漏。

對此，Threadlocal有如下優化：

1. map中key使用弱引用，在一次gc後，能夠會被自動回收，變成null
2. 每次調用set,get,remove方法會自動清除value對應爲空的對象

在多線程不斷set放入一個大對象的時候，其中一個線程運行週期比較長，在這期間沒有發生gc，ThreadLocalMap中的key就不會及時回收，或者程序運行異常中斷，set以後不再會調用threadLocal相關方法，都會形成內存泄漏。

爲了不內存泄漏，建議使用remove方法：

//僞代碼
try {
    threadLocal.set()
    業務邏輯...
    threadLocal.get()
} catch(){
} finally{
    threadLocal.remove()
}
複製代碼

簡單代碼示例：

public class Test {
    ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>() {
        public String initialValue() {
            return "default";
        }
    };
    ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>() {
        public Long initialValue() {
            return 0L;
        }
    };

    public void set() {
        longLocal.set(Thread.currentThread().getId());
        stringLocal.set(Thread.currentThread().getName());
    }

    public void get() {
        System.out.println("longLocal: " + longLocal.get());
        System.out.println("stringLocal: " + stringLocal.get());
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final Test test = new Test();
        System.out.println("獲取默認值");
        test.get();
        System.out.println("----------");
        System.out.println("主線程：");
        test.set();
        test.get();
        System.out.println("----------");
        //開啓一個線程
        Thread t1 = new Thread() {
            public void run() {
                System.out.println("t1線程：");
                test.set();
                test.get();
            }
        };

        t1.start();
        t1.join();
        System.out.println("-----------");
        System.out.println("驗證主線程：");
        test.get();
        //在主線程和t1線程中，各自建立了一個變量副本，stringLocal ,longLocal不同
    }
}


結果：  
獲取默認值
longLocal: 0
stringLocal: default
----------
主線程：
longLocal: 1
stringLocal: main
----------
t1線程：
longLocal: 11
stringLocal: Thread-0
-----------
驗證主線程：
longLocal: 1
stringLocal: main
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