【JUC系列】线程变量ThreadLocal详解

news2024/12/31 7:29:31

ThreadLocal简介

ThreadLocal叫做线程变量,意思是ThreadLocal中填充的变量属于当前线程,该变量对其他线程而言是隔离的,也就是说该变量是当前线程独有的变量。ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本,那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。

简单使用

    @Test
    public void testThreadLocal() {
        ThreadLocal<String> localVar = new ThreadLocal<>();
        System.out.println("main-var-before:" + localVar.get());
        localVar.set("2222");
        new Thread(() -> {
            System.out.println("thread-var-before:" + localVar.get());
            localVar.set("111");
            System.out.println("thread-var-after:" + localVar.get());
        }).start();

        System.out.println("main-var-after:" + localVar.get());
    }

输出结果:

main-var-before:null
main-var-after:2222
thread-var-before:null
thread-var-after:111

在这里插入图片描述

源码分析

ThreadLocal

ThreadLocal#set

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

ThreadLocal#getMap

    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }

ThreadLocal#createMap

void createMap(Thread t, T firstValue) {
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

ThreadLocal#get

public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    return setInitialValue();
}

ThreadLocalMap

构造方法,以ThreadLocal对象为key,value存储变量。

ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
    table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
    int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
    table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
    size = 1;
    setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}

Entry

构造方法

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;

    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
        super(k);
        value = v;
    }
}

强软弱虚

  • 强引用:gc时不会回收
  • 软引用:只有在内存不够用时,gc才会回收
  • 弱引用:只要gc就会回收
  • 虚引用:是否回收都找不到引用的对象,仅用于管理直接内存。

MDC

简单示例

    @Test
    public void testMDC() {
        MDC.put("111", "222");
        String mdc = MDC.get("111");
        System.out.println(mdc);
    }

源码解析

LogbackMDCAdapter#put

public void put(String key, String val) throws IllegalArgumentException {
    if (key == null) {
        throw new IllegalArgumentException("key cannot be null");
    } else {
        Map<String, String> oldMap = (Map)this.copyOnThreadLocal.get();
        Integer lastOp = this.getAndSetLastOperation(1);
        if (!this.wasLastOpReadOrNull(lastOp) && oldMap != null) {
            oldMap.put(key, val);
        } else {
            Map<String, String> newMap = this.duplicateAndInsertNewMap(oldMap);
            newMap.put(key, val);
        }

    }
}

LogbackMDCAdapter#get

public String get(String key) {
    Map<String, String> map = (Map)this.copyOnThreadLocal.get();
    return map != null && key != null ? (String)map.get(key) : null;
}

InheritableThreadLocal

简单介绍

InheritableThreadLocal主要用于子线程创建时,需要自动继承父线程的ThreadLocal变量

简单示例

@Test
public void testInheritableThreadLocal() {
    ThreadLocal<String> localVar = new InheritableThreadLocal<>();
    System.out.println("main-var-before:" + localVar.get());
    localVar.set("2222");
    new Thread(() -> {
        System.out.println("thread-var-before:" + localVar.get());
        localVar.set("111");
        System.out.println("thread-var-after:" + localVar.get());
    }).start();

    System.out.println("main-var-after:" + localVar.get());
}

输出结果:

main-var-before:null
main-var-after:2222
thread-var-before:2222
thread-var-after:111

原理分析

InheritableThreadLocal存储和获取数据,是通过线程中的属性inheritableThreadLocals

public class InheritableThreadLocal<T> extends ThreadLocal<T> {
    protected T childValue(T parentValue) {
        return parentValue;
    }

    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
       return t.inheritableThreadLocals;
    }

    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.inheritableThreadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }
}

Thread#init(),在线程创建的时候调用。子线程会复制父线程的inheritableThreadLocals的数据。

    private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
                      long stackSize, AccessControlContext acc,
                      boolean inheritThreadLocals) {
        if (name == null) {
            throw new NullPointerException("name cannot be null");
        }

        this.name = name;

        Thread parent = currentThread();
        SecurityManager security = System.getSecurityManager();
        if (g == null) {
            /* Determine if it's an applet or not */

            /* If there is a security manager, ask the security manager
               what to do. */
            if (security != null) {
                g = security.getThreadGroup();
            }

            /* If the security doesn't have a strong opinion of the matter
               use the parent thread group. */
            if (g == null) {
                g = parent.getThreadGroup();
            }
        }

        /* checkAccess regardless of whether or not threadgroup is
           explicitly passed in. */
        g.checkAccess();

        /*
         * Do we have the required permissions?
         */
        if (security != null) {
            if (isCCLOverridden(getClass())) {
                security.checkPermission(SUBCLASS_IMPLEMENTATION_PERMISSION);
            }
        }

        g.addUnstarted();

        this.group = g;
        this.daemon = parent.isDaemon();
        this.priority = parent.getPriority();
        if (security == null || isCCLOverridden(parent.getClass()))
            this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader();
        else
            this.contextClassLoader = parent.contextClassLoader;
        this.inheritedAccessControlContext =
                acc != null ? acc : AccessController.getContext();
        this.target = target;
        setPriority(priority);
        if (inheritThreadLocals && parent.inheritableThreadLocals != null)
            this.inheritableThreadLocals =
                ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);
        /* Stash the specified stack size in case the VM cares */
        this.stackSize = stackSize;

        /* Set thread ID */
        tid = nextThreadID();
    }

TransmittableThreadLocal

应用背景

父子线程传递本地变量可以通过InheritableThreadlocoal进行传递,但是如果采用线程池,不一定能传递,因为在线程在线程池中的存在不是每次使用都会进行创建,InheritableThreadlocal是在线程初始化时intertableThreadLocals=true才会进行拷贝传递。所以若本次使用的子线程是已经被池化的线程,从线程池中取出线下进行使用,是没有经过初始化的过程,也就不会进行父子线程的本地变量拷贝。

简单使用

  1. 首次调用的时候,通过InheritableThreadLocal获取到父线程的数据
  2. 第二次调用的时候,父线程的数据发生变更,线程池创建的线程是获取不到最新的父线程的数据的。
    @Test
    public void testTransmittableThreadLocal() {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        executorService = TtlExecutors.getTtlExecutorService(executorService);
//        InheritableThreadLocal<String> username = new InheritableThreadLocal<>();
        TransmittableThreadLocal<String> username = new TransmittableThreadLocal<>();

        // ①
        username.set("zhangShang");
        executorService.submit(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info(username.get());
            }
        });

        // ②
        username.set("liSi");
        executorService.submit(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info(username.get());
            }
        });
    }

源码解析

TtlExecutors#getTtlExecutorService,创建线程池

    public static ExecutorService getTtlExecutorService(ExecutorService executorService) {
        return (ExecutorService)(executorService != null && !(executorService instanceof ExecutorServiceTtlWrapper) ? new ExecutorServiceTtlWrapper(executorService) : executorService);
    }

ExecutorServiceTtlWrapper#submit(java.lang.Runnable),提交任务

    public Future<?> submit(Runnable task) {
        return this.executorService.submit(TtlRunnable.get(task));
    }

TtlRunnable#get(java.lang.Runnable),封装任务。

    public static TtlRunnable get(Runnable runnable) {
        return get(runnable, false, false);
    }

TtlRunnable#run,执行任务。执行任务会将TransmittableThreadLocal的数据备份。备份数据,等到子线程运行结束,恢复之前的数据。

    public void run() {
        Map<TransmittableThreadLocal<?>, Object> copied = (Map)this.copiedRef.get();
        if (copied != null && (!this.releaseTtlValueReferenceAfterRun || this.copiedRef.compareAndSet(copied, (Object)null))) {
            Map backup = TransmittableThreadLocal.backupAndSetToCopied(copied);

            try {
                this.runnable.run();
            } finally {
                TransmittableThreadLocal.restoreBackup(backup);
            }

        } else {
            throw new IllegalStateException("TTL value reference is released after run!");
        }
    }

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/186980.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Java-基础-2.常用类

一&#xff1a;object 他是java中最基础&#xff0c;最核心的类。在java类中&#xff0c;为申明extends&#xff0c;默认 extends Object。方法。 3.1 toString方法 public String toString()方法&#xff0c;其返回值是 String 类型&#xff0c;描 述当前对象的有关信息。 3.…

Java中的多态及应用示例

Java中的多态及实现示例简介实现示例instance of&#xff08;待补&#xff09;补入Java多态 简介 【预留&#xff08;业务逻辑&#xff09;接口的抽象类】对象 new 【实现了该 预留&#xff08;业务逻辑&#xff09;接口】的【预留业务逻辑接口的抽象类的子类】的 对象&…

Java_Git:5. 在IntelliJ IDEA中使用git

目录 1 在Idea中配置git 2 将工程添加至git 2.1 创建工程 2.2 创建本地仓库 2.3 将工程添加至本地仓库 2.4 推送到远程 3 从远程仓库克隆 4 从服务端拉取代码 1 在Idea中配置git 安装好IntelliJ IDEA后&#xff0c;如果Git安装在默认路径下&#xff0c;那么idea会自动找…

C语言学习笔记-数据类型

在 C 语言中&#xff0c;数据类型指的是用于声明不同类型的变量或函数的一个广泛的系统。变量的类型决定了变量存储占用的空间&#xff0c;以及如何解释存储的位模式。 C数据可以从两方面宽泛的看&#xff1a;一、变量和常量&#xff1b;二、数据类型 从定义出发&#xff0c;变…

打造数字时代的“诺亚方舟”

玛雅人关于2012世界末日的预言除了提供给好莱坞灵感&#xff0c;拍摄了令人震撼的灾难片《2012》之外&#xff0c;似乎没有留下什么&#xff0c;人们已经渐渐淡忘了世界末日的说法。 但现实世界中却接二连三地在发生着重大灾难&#xff1a;2018年巴西国家博物馆大火&#xff0c…

(考研湖科大教书匠计算机网络)第三章数据链路层-第四节:可靠传输

专栏目录首页&#xff1a;【专栏必读】考研湖科大教书匠计算机网络笔记导航 文章目录一&#xff1a;可靠传输基本概念&#xff08;1&#xff09;不可靠传输与可靠传输&#xff08;2&#xff09;分组丢失、分组失序和分组重复&#xff08;3&#xff09;可靠传输注意二&#xff1…

如何快速掌握Mybatis-Plus

目录 1. 什么是mybatis-plus 2. 初体验 3. 日志 4. 主键生成策略 6. 自动填充 7. 乐观锁 8. 条件查询 9. 分页查询 10. 逻辑删除 11. Wrapper 12. 在Mybatis-plus中使用xml配置 1. 什么是mybatis-plus MyBatis-Plus (opens new window)&#xff08;简称 MP&#xff…

细说Linux虚拟化KVM-Qemu之virtio驱动

说明&#xff1a; KVM版本&#xff1a;5.9.1QEMU版本&#xff1a;5.0.0工具&#xff1a;Source Insight 3.5&#xff0c; Visio 1. 概述 前篇文章讲完了Qemu中如何来创建Virtio Device&#xff0c;本文将围绕Guest OS中的Virtio Driver来展开&#xff1b; 看一下Guest OS&…

发布自己的依赖(代码)到maven仓库2023

如果不想看文字可以看下面的视频 发布自己代码到maven中央仓库&#xff01;第一步去sonatype注册登录&#xff0c;并发布issue https://issues.sonatype.org/secure/Dashboard.jspa > 去这个网站注册登录&#xff0c;用户名和密码会在后面发布jar包到中央仓库上用的到。 …

力扣刷题记录——748. 最短补全词、744. 寻找比目标字母大的最小字母、747. 至少是其他数字两倍的最大数

本专栏主要记录力扣的刷题记录&#xff0c;备战蓝桥杯&#xff0c;供复盘和优化算法使用&#xff0c;也希望给大家带来帮助&#xff0c;博主是算法小白&#xff0c;希望各位大佬不要见笑&#xff0c;今天要分享的是——《力扣刷题记录——748. 最短补全词、744. 寻找比目标字母…

LinuxC—网络套接字

网络套接字socket 1 跨主机传输需要注意的问题 1.1 字节序问题 大端存储与小端存储 大端&#xff1a;低地址处方高字节小端&#xff1a;低地址处方低字节 主机字节序和网络字节序 若两个主机的字节序存储方式不同&#xff0c;直接传输的数据被对方接收后会就会使完全错误的&a…

Java8到Java17之间的主要特性描述

Java8到Java17之间的主要特性描述 文章目录Java8到Java17之间的主要特性描述Java8lambda表达式与Stream API方法引用&#xff08;Method Reference&#xff09;接口默认方法&#xff08;Default Methods&#xff09;类型注解&#xff08;Type Annotations&#xff09;可重复注解…

一文看懂YOLO v8

2023年&#xff0c;YOLO系列已经迭代到v8&#xff0c;v8与v5均出自U神&#xff0c;为了方便理解&#xff0c;我们将通过与v5对比来讲解v8。想了解v5的可以参考文章yolov5。 首先&#xff0c;回归一下yolov5&#xff1a; Backbone&#xff1a;CSPDarkNet结构&#xff0c;主要结…

结构体的内存对齐规则

结构体的内存 一、对齐规则 1.数据成员对齐规则:结构(struct或联合union&#xff09;的数据成员&#xff0c;第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处&#xff0c;以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小的整数倍开始&#xff08;比如int在32位机为4字节&#xff0…

anaconda/python安装虚拟环境并安装特定版本的库文件

anaconda/python安装虚拟环境并安装特定版本的库文件 文章目录anaconda/python安装虚拟环境并安装特定版本的库文件python安装虚拟环境安装教程pycharm加载虚拟环境以及安装指定的库文件python安装虚拟环境 安装教程 安装主要的代码指令就是下面这一句: conda create -n Env…

金融风控10

深度学习与金融风控 反欺诈生命周期 第一层设备与网络 - 代理检测 - IDC检测 - 模拟器/虚拟机检测 - 木马检测 第二层用户行为 - 注册行为 - 登录行为 - 交易行为 - 事件行为 - 时间间隔异常 第三层业务频次 - 注册频次 - 登录频次 - 交易频次 - 地域频次 - …

计算机组成原理笔记记录(第二章)

次为笔记记录&#xff0c;原视频链接为B站视频链接&#xff0c;若有错误请指出&#xff0c;看到就会改正 进制 r进制数及其转换成十进制数 r^n就是第n位的维权,n<0就是小数部分的位权。 例子:1011 为十进制的时候:10111103010211011100 为二进制的时候 1011123022121120(10…

Scipy误差函数详解

文章目录误差函数简介复平面上的误差函数与误差函数相关的函数误差函数简介 误差函数的实质是正态分布的概率&#xff0c;其重要性可见一斑&#xff0c;其表达式为 erf⁡2π∫0xe−t2dt\operatorname{erf}\frac{2}{\sqrt{\pi}}\int^x_0e^{-t^2}\text dt erfπ​2​∫0x​e−t2…

vue老项目增加提交格式化功能[eslint+prettier+husky+lint-staged]

一、当前项目情况说明 当前项目是已经开发迭代很久的项目&#xff0c;之前因为需求紧急&#xff0c;所以没有对代码格式话进行规范要求&#xff0c;导致每个开发人员提交的代码格式千差万别&#xff0c;增加了阅读难度及后期的维护成本&#xff0c;如果直接run lint&#xff0…

网络拓扑七大类型:总线、环形、星形、网状、树形、点对点、混合,我背的滚瓜烂熟!

大家好&#xff0c;这里是网络技术联盟站。 在网络世界中&#xff0c;经常会看到各种各样的网络拓扑&#xff0c;网络拓扑主要就是描述网络中各个元素的对应关系&#xff0c;那么网络中包含哪些类型的拓扑呢&#xff1f; 如上图所示&#xff0c;网络拓扑一般有两大类型&#x…