ThreadLocal 理解及面试

news2024/11/23 15:38:14

一、ThreadLocal 引用关系

在这里插入图片描述
图解关系说明:

  1. 每个线程拥有自己的 ThreadLocalMap 属性;
  2. ThreadLocalMap 的存储结构为 Entry[] 数组;
  3. Entry的Key是ThreadLocal类型且弱引用指向ThreadLocal对象,Value是我们自己定义的泛型值对象;
  4. ThreadLocal的生命周期是GC,ThreadLocalMap的生命周期是和Thread同步;

解析:当线程使用Threadlocal 时,是将Threadlocal 当做自己线程属性ThreadLocalMap中一个Entry的key值,实际上存放的变量是Entry的value值,实际要使用的值是value值。

  • value值为什么不存在并发问题呢,因为它只有一个线程能访问。
  • threadlocal可以当做一个索引,可以有多个threadlocal 变量,不同的threadlocal对应于不同的value值,他们之间互不影响。
  • ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本,使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象,这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。

强引用:GC不会被清理掉;
软引用:SoftReference内存不足时会背垃圾回收器回收;
弱引用:WeakReference 当jvm进行垃圾回收就回收;
虚引用:没有引用

二、ThreadLocal 使用方法解析

// TODO:对应源码及注释后期补上

  1. get——获取threadlocal局部变量
  2. set——设置threadlocal局部变量
  3. initialvalue——设置局部变量的初始值
  4. remove——删除该局部变量

三、ThreadLocal 常见面试解答

1. ThreadLocal和普通线程中的变量的区别?

  • 普通变量在多线程环境下是线程共享的,会有并发问题;
  • ThreadLocal在多线程环境下为线程私有变量,值对其他线程不可见,不会有多线程访问不安全的情况。

2. key为什么设置为弱引用?

  1. 强引用也无能为力:业务使用完ThreadLocal的时候,ThreadLocalRef被回收了,但是还是存在key的强引用,导致Entry对象还是无法被回收;
  2. 弱引用的好处:当前线程仍然运行的情况下,就算忘记调用Remove()方法,在下次使用ThreadLocal的时候,会对 key为null的Value进行清除操作,比强引用多了一层保障。

3. 为什么不使用当前线程作为当前的key?

  • 直接用当前线程来作为ThreadLocalMap的key,无法区分放入ThreadLocalMap中的多个value
    比如放入了两个字符串,无法判断取出来的是哪一个字符串!

  • 使用ThreadLocal作为key就不一样了:每一个ThreadLocal对象都可以由ThreadLocalHashCode属性唯一区分或者说每一个ThreadLocal对象都可以由这个对象的名字唯一区分,所以可以用不同的ThreadLocal作为key,区分不同的value,方便存取。

4. 如何避免内存泄漏?

  1. 将ThreadLocal定义为 private static ,使生命周期更长,保证ThreadLocal的强引用一直存在而不会回收,保证在ThreadLocal的弱引用能够找到Entry的值,并remove掉(ps:这段是其他文章中抄的,我认为应该理解成:下次操作ThreadLocalMap的时候 JDK可以通过remove掉key为null的 Entry。[这个欢迎有大佬指正])
  2. 每次使用完ThreadLocal的时候都调用remove()方法。

5. ThreadLocal有哪些使用场景?

ThreadLocal使用于以下两种场景:

  1. 每个线程需要有自己单独的实例
  2. 实例需要在多个方法中共享,但不希望其他线程共享
  1. JavaWeb中使用ThreadLocal传递Session信息;
  2. 数据库连接,处理数据库事务;
  3. 日志、调用链路追踪;

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