本篇內(nèi)容主要講解“ThreadLocal的結(jié)構(gòu)是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“ThreadLocal的結(jié)構(gòu)是什么”吧!

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內(nèi)容大綱

Java對象引用級別

在聊 ThreadLocal 前，先做前置知識鋪墊，談?wù)凧ava對象引用級別。

為了使程序能更靈活地控制對象生命周期，從 JDK1.2 版本開始，JDK把對象的引用級別由高到低分為強(qiáng)引用、軟引用、弱引用、虛引用四種級別。

強(qiáng)引用 StrongReference

強(qiáng)引用是我們最常見的對象，它屬于不可回收資源，垃圾回收器（后面簡稱G C）絕對不會回收它，即使是內(nèi)存不足，J V M寧愿拋出 OutOfMemoryErrorM 異常，使程序終止，也不會來回收強(qiáng)引用對象。

軟引用 SoftReference

如果對象是軟引用，那它的性質(zhì)屬于可有可無，因?yàn)閮?nèi)存空間充足的情況下，G C不會回收它，但是內(nèi)存空間緊張，G C發(fā)現(xiàn)它僅有軟引用，就會回收該對象，所以軟引用對象適合作為內(nèi)存敏感的緩存對象。

只有對象僅被 WeakReference 引用，它才是弱引用級別對象，因?yàn)閷ο罂梢栽诙嗵幈灰茫?nbsp;WeakReference 引用的對象，它可能在其他處被強(qiáng)引用了。

虛引用 PhantomReference

顧名思義，虛引用形同虛設(shè)，與其他幾種引用不同，虛引用不會決定對象的生命周期。

如果一個(gè)對象僅有虛引用，那它就和沒有任何引用一樣，任何時(shí)候都可能被 G C 回收。

ThreadLocal

ThreadLocal很多地方叫線程本地變量，也有些地方叫線程本地存儲，其實(shí)意思差不多。ThreadLocal為變量在每個(gè)線程中都創(chuàng)建了一個(gè)副本，每個(gè)線程可以訪問自己內(nèi)部的副本變量。

ThreadLocal是什么

Thread類聲明了成員變量threadLocals，threadLocals才是真正的線程本地變量，因此每個(gè) Thread 都有自己的線程本地變量，所以線程本地變量擁有線程隔離特性，也就是天生的線程安全。

從上圖可以看到 threadLocals 成員變量類是 ThreadLocal.ThreadLocalMap，即是 ThreadLocal 提供的內(nèi)部類，因此 Thread 線程本地變量的創(chuàng)建、新增、獲取、刪除實(shí)現(xiàn)核心，必然是圍繞 threadLocals，所以開發(fā)者也是圍繞 threadLocals 實(shí)現(xiàn)功能，為了后續(xù)重復(fù)使用，還會對代碼實(shí)現(xiàn)進(jìn)行封裝復(fù)用，而 ThreadLocal 就是線程本地變量工具類，由 J D K 提供，線程本地變量的功能都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)好了，開箱即用，造福廣大開發(fā)人員。

ThreadLocal常用的方法

• set：為當(dāng)前線程設(shè)置變量，當(dāng)前ThreadLocal作為索引

• get：獲取當(dāng)前線程變量，當(dāng)前ThreadLocal作為索引

• initialValue（鉤子方法需要子類實(shí)現(xiàn)）：賴加載形式初始化線程本地變量，執(zhí)行g(shù)et時(shí)，發(fā)現(xiàn)線程本地變量為null，就會執(zhí)行initialValue的內(nèi)容

• remove：清空當(dāng)前線程的ThreadLocal索引與映射的元素

現(xiàn)在總結(jié)出「本地線程變量的作用域，屬于當(dāng)前線程整個(gè)范圍，一個(gè)線程可以跨越多個(gè)方法使用本地線程變量」，當(dāng)你希望某些變量在某 Thread 的多個(gè)方法中共享 并保證線程安全，那就大膽的使用ThreadLocal（ps：一定要想清楚，是某個(gè)變量被Thread生命周期內(nèi)多個(gè)方法共享，還是多個(gè)Thread共享這個(gè)變量?。?。

ThreadLocal源碼

先來看看User類實(shí)現(xiàn)的線程本地變量代碼

通過上圖，相信大伙對 ThreadLocalMap 結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常清晰，不知有沒有細(xì)心的小伙伴發(fā)現(xiàn) ThreadLocal 竟被弱引用持有？

為什么ThreadLocal會被弱引用？這塊疑惑后面會給大伙安排的明明白白，最后上一張 ThreadLocalMap 源碼圖。

步驟如下

1. 獲取當(dāng)前線程

2. 獲取當(dāng)前線程的本地變量

3. 線程本地變量沒有被創(chuàng)建，執(zhí)行setInitialValue方法進(jìn)行初始化，并返回value值

4. 線程本地變量存在，ThreadLocal計(jì)算成索引從 本地線程變量 獲取Entry，如果Entry為null，執(zhí)行setInitialValue方法進(jìn)行初始化，并返回value值，否則通過Entry獲取value返回

initialValue方法

步驟如下

1. 獲取當(dāng)前線程

2. 獲取線程本地變量

3. 本地變量不為空，當(dāng)前ThreadLocal為索引設(shè)置映射的value，否則創(chuàng)建線程本地變量再做后續(xù)的設(shè)置操作

remove 清除變量

為何采用弱引用

為什么 Entry 中對 ThreadLocal 使用弱引用？反問一句，如果使用強(qiáng)引用，會發(fā)生什么事情？

我們不知道 key 是什么，如何去獲取映射的value，同樣的道理，都沒有入口去獲取到ThreadContextTest.ThreadLoca，自然沒辦法獲取映射的Entry元素。

設(shè)計(jì)中采用Map結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)，卻不能通過key去獲取value，這設(shè)計(jì)明顯不合理，又因key、value值是強(qiáng)引用，導(dǎo)致 G C 無法回收，造成內(nèi)存溢出。

所以針對這種不合理的設(shè)計(jì)場景 J D K 做了優(yōu)化，對 Entry 中的 ThreadLocal 使用弱引用，當(dāng) G C 發(fā)現(xiàn)它僅有弱引用的時(shí)候，會進(jìn)行回收。

remove背后的意義

還沒結(jié)束，上面留了個(gè)小尾巴，大伙都知道 Entry 中對 ThreadLocal 使用弱引用，但value是強(qiáng)引用，如果出現(xiàn)上面提到的不合理場景，value值無法清理，最終內(nèi)存溢出。

其實(shí)value作為強(qiáng)引用設(shè)計(jì)屬于合理，如果用軟或弱引用，就出大問題了，程序跑著跑著突然get到了一個(gè)null，估計(jì)都得罵娘了，所以為解決內(nèi)存溢出問題 J D K提供remove方法，使開發(fā)人員可以選擇手動清理整個(gè)Entry元素，防止內(nèi)存溢出。

還記的之前說過嗎？線程本地變量的生命周期與線程綁定，一般線程的生命周期比較短，線程結(jié)束時(shí)，線程本地變量自然就銷毀了，軟引用與 remove 會不會有點(diǎn)多余了？

業(yè)務(wù)瞬息萬變，大部分情況來說線程的生命周期比較短，但也業(yè)務(wù)場景會導(dǎo)致線程的生命周期較長，甚至可能線程無限循環(huán)執(zhí)行，這些是你沒辦法預(yù)料到的，數(shù)量一旦上來很容易內(nèi)存溢出，所以個(gè)人建議使用完之后及時(shí)清理ThreadLocal，理由如下

• 生命周期較長的線程場景

• 無限循環(huán)線程的場景

• 線程池場景（因?yàn)榫€程池可以復(fù)用線程，而且公司使用的框架可能會定制化線程池，你不能保證他會在線程池內(nèi)幫你remove）

到此，相信大家對“ThreadLocal的結(jié)構(gòu)是什么”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！

本文標(biāo)題：ThreadLocal的結(jié)構(gòu)是什么
標(biāo)題鏈接：http://chinadenli.net/article6/pghoig.html

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