早在JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal,ThreadLocal爲解決多線程程序的併發問題提供了一種新的思路。使用這個工具類能夠很簡潔地編寫出優美的多線程程序。ThreadLocal並非一個Thread,而是Thread的局部變量。當使用ThreadLocal維護變量時,ThreadLocal爲每一個使用該變量的線程提供獨立的變量副本。 java
ThreadLocal的接口方法: 緩存
void set(Object value):設置當前線程的線程局部變量的值。 多線程
public Object get():該方法返回當前線程所對應的線程局部變量。 併發
public void remove():將當前線程局部變量的值刪除,目的是爲了減小內存的佔用,該方法是JDK 5.0新增的方法。 dom
須要指出的是,當線程結束後,對應該線程的局部變量將自動被垃圾回收, ide
因此顯式調用該方法清除線程的局部變量並非必須的操做,但它能夠加快內存回收的速度。 工具
protected Object initialValue():返回該線程局部變量的初始值,該方法是一個protected的方法,顯然是爲了讓子類覆蓋而設計的。 測試
這個方法是一個延遲調用方法,在線程第1次調用get()或set(Object)時才執行, this
而且僅執行1次。ThreadLocal中的缺省實現直接返回一個null。 spa
在JDK5.0中,ThreadLocal已經支持泛型,該類的類名已經變爲ThreadLocal<T>。
ThreadLocal是如何作到爲每個線程維護變量的副本的呢?其實實現的思路很簡單:在ThreadLocal類中有一個Map,用於存儲每個線程的變量副本
模擬ThreadLocal代碼清單:
package cn.itcast.ref;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
public class MyThreadLocal {
//使用同步的map維護對象- 王健-QQ549051701
private static Map<Thread,Object> map =
Collections.synchronizedMap(new HashMap<Thread,Object>());
public static Object get(){
//獲取當前線程
Thread currentThread = Thread.currentThread();
Object o = map.get(currentThread);
if(o==null){
o = new Random().nextInt(100);//假設是一個隨機數
map.put(currentThread, o);
}
return o;
}
public static void remove(){
Thread currentThread = Thread.currentThread();
if(map.containsKey(currentThread)){
map.remove(currentThread);
}
}
}
雖然這個ThreadLocal實現版本顯得比較幼稚,但它和JDK所提供的ThreadLocal類在實現思路上是相近的。
測試代碼清單:
public void testMyThreadLocal(){
Object o1 = MyThreadLocal.get();
Object o2 = MyThreadLocal.get();
//如下由於是同一個線程全部值相同
System.err.println(o1+","+o2);
new Thread(){
public void run() {
//在新的線程中獲取對象爲不一樣的值
Object o3 = MyThreadLocal.get();
System.err.println("o3:"+o3);
};
}.start();
}
ThreadLocal能夠很好的維護線程局部的對象,那麼它是如何作到及時將對象從內存中回收的呢?
遍觀ThreadLocal的源代碼可知,ThreadLocal是經過弱引用實現對象能夠在內存被及時清回收的,如下是從ThreadLocal內部類Entry的源代碼,可見Entry內部是WeakReferences(弱引用)的子類,即一個弱引用而已:
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
從JDK1.2版本開始,把對象的引用分爲四種級別,從而使程序能更加靈活的控制對象的生命週期。這四種級別由高到低依次爲:強引用、軟引用、弱引用和虛引用。
1.強引用
Person p = new Persion();
通常狀況下介紹的引用實際上都是強引用,這是使用最廣泛的引用。若是一個對象具備強引用,那就相似於必不可少的生活用品,垃圾回收器毫不會回收它。當內存空 間不足,Java虛擬機寧願拋出OutOfMemoryError錯誤,使程序異常終止,也不會靠隨意回收具備強引用的對象來解決內存不足問題。
2.軟引用(SoftReference)
若是一個對象只具備軟引用,那就相似於可有可物的生活用品。若是內存空間足夠,垃圾回收器就不會回收它,若是內存空間不足了,就會回收這些對象的內存。只要垃圾回收器沒有回收它,該對象就能夠被程序使用。軟引用可用來實現內存敏感的高速緩存。軟引用能夠和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,若是軟引用所引用的對象被垃圾回收,Java虛擬機就會把這個軟引用加入到與之關聯的引用隊列中。
3.弱引用(WeakReference)
若是一個對象只具備弱引用,那就相似於可有可物的生活用品。弱引用與軟引用的區別在於:只具備弱引用的對象擁有更短暫的生命週期。在垃圾回收器線程掃描它 所管轄的內存區域的過程當中,一旦發現了只具備弱引用的對象,無論當前內存空間足夠與否,都會回收它的內存。不過,因爲垃圾回收器是一個優先級很低的線程, 所以不必定會很快發現那些只具備弱引用的對象。弱引用能夠和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用,若是弱引用所引用的對象被垃圾回收,Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用隊列中。
4.虛引用(PhantomReference)
"虛引用"顧名思義,就是形同虛設,與其餘幾種引用都不一樣,虛引用並不會決定對象的生命週期。若是一個對象僅持有虛引用,那麼它就和沒有任何引用同樣,在任什麼時候候均可能被垃圾回收。虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收的活動。虛引用與軟引用和弱引用的一個區別在於: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。程序能夠經過判斷引用隊列中是 否已經加入了虛引用,來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。程序若是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。
爲弱引用使用較多:
弱引用的示例代碼:
/**
* 弱引用的示例 - 王健 - QQ549051701
*/
public void testRef2() throws Exception{
//聲明一個引用隊列
ReferenceQueue<Person> pp = new ReferenceQueue<Person>();
//聲明一個弱引用對象,引用一個Person對象
WeakReference<Person> rq = new WeakReference<Person>(new Person("弱引用"),pp);
//催促垃圾回收,因爲Person沒有被任何變量引用,因此會被回收
System.gc();
//給垃圾回收器留出足夠的時間
Thread.sleep(1000);
//被回收之後,獲取到的p對象將變成null值
Person p = rq.get();
System.err.println("ppp:"+p);
//被回收之後的對象,將會放到回收隊列中,但已經不能夠再使用
Reference<? extends Person> ref= pp.poll();
//若是有對象已經被回收,則返回一個對象,不然返回null
System.err.println(">>:"+ref);
}
模擬使用弱引用實現的ThreadLoale
package cn.itcast.ref;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class MyThreadLocale{
//聲明爲實例成員變量
private Map<MyThreadLocale, WeakReference<Object>> mm
= new HashMap<MyThreadLocale, WeakReference<Object>>();
public void set(Object t){
mm.put(this,new WeakReference<Object>(t));
}
public Object get(){
WeakReference<Object> wk = mm.get(this);
if(wk==null){
return null;
}else{
Object o = wk.get();
return o;
}
}
}
測試代碼:
public void testWeak(){
MyThreadLocale mm = new MyThreadLocale();
mm.set(new Dog("Jack"));
Object o = mm.get();//只要是被強引用就不會被回收
System.gc();
Object oo = mm.get();
System.err.println("返回的值爲:"+oo);
}
如下是Dog類:
class Dog{
private String name;
public Dog(String name){
this.name=name;
}
@Override
public String toString() {
return "Dog [name=" + name + "]";
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.err.println("OKOKOKK");
}
}