一般有多个孩子的家庭,买玩具都得买多个。如果就买一个,嘿嘿就比较刺激了。这就是避免共享,给孩子每人一个玩具对应到我们Java中也就是每个线程都有自己的本地变量,咱们自己玩自己的,避免争抢,和谐相处使得线程安全。
Java就是通过ThreadLocal
来实现线程本地存储的。
这思路也很清晰,就是每个线程要有自己的本地变量呗,那就Thread里面搞一个私有属性呗ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
就是如下图所示的这个关系
ThreadLocal
简单的应用如下
再深入了解一下内部情况,ThreadLocalMap
是ThreadLocal
的内部静态类,它虽然叫Map
但是和java.util.Map
没有啥亲戚关系,只是它实现的功能像Map
可以看到ThreadLocalMap
里面有个Entry
数组,只有数组没有像HashMap
那样有链表,因此当hash冲突的之后,ThreadLocalMap
是采用线性探测的方式解决hash冲突。
线性探测,就是先根据初始key
的hashcode
值确定元素在table
数组中的位置,如果这个位置上已经有其他key
值的元素被占用,则利用固定的算法寻找一定步长的下个位置,依次直至找到能够存放的位置。在ThreadLocalMap
步长是1。
用这种方式解决hash冲突的效率很低,因此要注意ThreadLocal的数量。
而且可以看到这个Entry
把ThreadLocal
的弱引用作为key。那为什么要搞成弱引用(只要发生了GC弱引用对象就会被回收)呢?
首先ThreadLocal
内部没有存储任何的值,它的作用只是当我们的ThreadLocalMap的key
,让线程可以拿到对应的value
。当我们不需要用这个key的时候我们,我们把fooLocal=null
这样强引用就没了。假设Entry里面也是强引用的话,那等于这个ThreadLocal
实例还有个强引用在,那么我们想让GC回收fooLocal
就回收不了了。
那可能有人想,你弄成弱引用不是很危险啊,万一GC一下不是没了?别怕只要fooLocal
这个强引用在这个ThreadLocal
实例就不会回收的。(关于强软弱虚引用可以看我之前的文章四种引用方式的区别)
因此弄成弱引用,主要是让没用的ThreadLocal
得以GC清除。
这里可能还有人问那key清除掉了,value咋办,这个Entry还在的呀。是的,当在使用线程池的情况下,由于线程的生命周期很长,某些大对象的key被移除了之后,value一直存在的就可能会导致内存泄漏。
不过java考虑到这点了。当调用get()、set()
方法时会去找到那个key被干掉的entry然后干掉它。并且提供了remove()
方法。虽然get()、set()
会清理key
为null的Entry
,但是不是每次调用就会清理的,只有当get
时候直接hash没中,或者set
时候也是直接hash没中,开始线性探测时候,碰到key为null的才会清理。
因此,当不需要threadlocal
的时候还是显示调用remove()
方法较好。
结语
线程本地存储本质就是避免共享,在使用中注意内存泄露问题和hash碰撞问题即可。使用还是很广泛的像spring中事务就用到threadlocal
。
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