ThreadLocal的原理和使用场景
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ThreadLocal的原理
每一个Thread对象均含有一个ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals,它存储本线程中所有ThreadLocal对象及其对应的值
ThreadLocalMap由一个个Entry对象构成,Entry继承自WeakReference<ThreadLocal<?»,一个Entry由ThreadLocal对象和Object构成。由此可见,Entry的key是ThreadLocal对象,并且是一个弱引用。当没指向key的强引用后,该 key就会被垃圾收集器回收
当执行set方法时,ThreadLocal首先会获取当前线程对象,然后获取当前线程的ThreadLocalMap对象。再以当前ThreadLocal对象为key,将值存储进ThreadLocalMap对象中。
get方法执行过程类似。ThreadLocal首先会获取当前线程对象,然后获取当前线程的ThreadLocalMap 对象。再以当前ThreadLocal对象为key,获取对应的value。由于每一条线程均含有各自 私有的 ThreadLocalMap容器,这些容器相互独立互不影响,因此不会存在线程安全性问题,从而也无需使用同步机制来保证多条线程访问容器的互斥性。
使用场景
- 在进行对象跨层传递的时候,使用ThreadLocal可以避免多次传递,打破层次间的约束。
- 线程间数据隔离
- 进行事务操作,用于存储线程事务信息。
- 数据库连接,Session会话管理
ThreadLocal内存泄露原因
内存泄露为程序在申请内存后,无法释放已申请的内存空间,一次内存泄露危害可以忽略,但内存泄露堆积后果很严重,无论多少内存,迟早会被占光,不再会被使用的对象或者变量占用的内存不能被回收,就是内存泄露。
强引用:使用 普遍的引用(new),一个对象具有强引用,不会被垃圾回收器回收。当内存空间不足, Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误,使程序异常终止,也不回收这种对象。如果想取消强引用和某个对象之间的关联,可以显式地将引用赋值为null,这样可以使JVM在合适的时间就会回收该对象。
弱引用:JVM进行垃圾回收时,无论内存是否充足,都会回收被弱引用关联的对象。在java中,用 java.lang.ref.WeakReference类来表示。可以在缓存中使用弱引用。
ThreadLocal的实现原理,每一个Thread维护一个ThreadLocalMap,key为使用 弱引用 的ThreadLocal 实例,value为线程变量的副本.
ThreadLocalMap使用ThreadLocal的弱引用作为key,如果一个ThreadLocal不存在外部 强引用 时, Key(ThreadLocal)势必会被GC回收,这样就会导致ThreadLocalMap中key为null, 而value还存在着强引用,只有thead线程退出以后,value的强引用链条才会断掉,但如果当前线程再迟迟不结束的话,这些key为null的Entry的value就会一直存在一条强引用链
当ThreadLocalMap的key为强引用回收ThreadLocal时,因为ThreadLocalMap还持有ThreadLocal的强引用,如果没有手动删除,ThreadLocal不会被回收,导致Entry内存泄漏。
当ThreadLocalMap的key为弱引用回收ThreadLocal时,由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用,即使没有手动删除,ThreadLocal也会被回收。当key为null,在下一次ThreadLocalMap调用 set(),get(),remove()方法的时候会被清除value值。
因此,ThreadLocal内存泄漏的根源是:由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长,如果没有手动删除对应key就会导致内存泄漏,而不是因为弱引用。
ThreadLocal正确的使用方法
每次使用完ThreadLocal都调用它的remove()方法清除数据
将ThreadLocal变量定义成private static,这样就一直存在ThreadLocal的强引用,也就能保证任何时候都能通过ThreadLocal的弱引用访问到Entry的value值,进而清除掉
文章作者 丛文
上次更新 2021-10-10