ThreadLocal基础部分

ThreadLoal的作用

保存线程的独立变量,即每个线程维护一份。这种变量在线程的生命周期内起作用,减少同一个线程内多个函数之间公共变量传递麻烦。

使用场景

需要给不同的线程保存不同的信息时。

基础使用

public class TestThreadLocal {

    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal=new ThreadLocal<Integer>();
//    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal=new ThreadLocal<Integer>(){
//
//        @Override
//        protected Integer initialValue() {
//            return 0;
//        }
//    };




    public static void main(String[] args) {
        Thread t1=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(threadLocal.get());
            }
        });
        Thread t2=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                threadLocal.set(3);
                System.out.println("t2:"+threadLocal.get());
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
        System.out.println(threadLocal.get());

    }
}

如果需要设置默认值的话,可以实现initialValue方法。

:我们知道SimpleDateFormat的对象如果多线程使用的话会有线程不安全的问题。具体代码如下:

public class TestThreadLocal {


    public static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(16);

    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

       for (int i=0;i<1000;i++){
           executorService.submit(new Runnable() {
               @Override
               public void run() {
                   String format = simpleDateFormat.format(new Date());
                   try {
                       Date parse = simpleDateFormat.parse("2021-09-01 00:00:00");
                   } catch (ParseException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
                   System.out.println(format);
               }
           });

       }
       Thread.sleep(3000);
        executorService.shutdownNow();

    }
}

运行结果如下:
ThreadLocal基本使用和内存泄漏分析-LMLPHP

可以看出,发生了异常。

方法1:我们可以改为每次都new一个新的SimpleDateFormat对象的话,这样再运行是没问题的。但是有些资源浪费。

方法2:使用ThreadLocal来解决。假设线程池里共16个线程,那我们总共16个SimpleDateFormat对象就可以应付所有的日期格式化的调用。

代码如下:

public class TestThreadLocal {


    public static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(16);


    private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> threadLocal=new ThreadLocal<SimpleDateFormat>(){

        @Override
        protected SimpleDateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        }
    };


    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

       for (int i=0;i<1000;i++){
           executorService.submit(new Runnable() {
               @Override
               public void run() {
                   String format = threadLocal.get().format(new Date());
                   try {
                       Date parse = threadLocal.get().parse("2021-09-01 00:00:00");
                   } catch (ParseException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
                   System.out.println(format);
               }
           });

       }
       Thread.sleep(3000);
        executorService.shutdownNow();

    }
}

如果不使用线程池,线程结束,线程里的threadLocalMap也会被回收。但是如果使用线程池,线程池里面的线程会被复用,线程里的threadLocalMap不会被回收,就造成了内存泄漏。按照正确的使用方法应该是每次用完了remove,但是这样效率就很低。还不如方法1每次去new一个新的SimpleDateFormat对象。(但个人觉得其实还好,泄漏一点也没关系,不过threadlocal毕竟不是专门解决线程安全问题的,不推荐这么用)

正确使用方法

  • 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 。

ThreadLocal 高级部分

ThreadLocal为什么会内存泄露?

试想:

一个线程对应一块工作内存,线程可以存储多个ThreadLocal。那么假设,开启1万个线程,每个线程创建1万个ThreadLocal,也就是每个线程维护1万个ThreadLocal小内存空间,而且当线程执行结束以后,假设这些ThreadLocal里的Entry还不会被回收,那么将很容易导致堆内存溢出。

怎么办?难道JVM就没有提供什么解决方案吗?

答案:

ThreadLocal的关系图如下所示:

ThreadLocal基本使用和内存泄漏分析-LMLPHP

Thread里面维护了一个ThreadLocalMap,这个map里面的key是弱引用的readLocal实例。value是我们设置进去的值。当把treadLocal实例对象置为null后,没有任何强引用指向threadLocal实例,所以theadLocal将会被gc回收。但是我们的value不会被回收,因为存在一个thread连接过来的强引用。只有当thread结束后,强引用断开,map、value等将全部被回收。

如下图:
ThreadLocal基本使用和内存泄漏分析-LMLPHP

但是很多时候我们使用线程池,为了复用线程,thread生命周期没有结束,所以无法回收,造成内存泄漏。

09-29 23:32