ThreadLocal的理解

以你之姓@ 2023-09-25 22:13 51阅读 0赞

# ThreadLocal的作用 #

**存在问题**：可用于**解决线程安全**问题。

**解决方案**：每个线程保存一份自己的对象，ThreadLocal这个作用就是让**线程自己独立保存一份自己的变量副本**。每个线程都独立使用自己的变量副本，这样就不会影响其他的线程。

也就是说每个线程都会复制一份对象到自己的线程里面去，线程之间是隔离的，所以不会出现线程之间使用同一份资源而造成问题。

ThreadLocal是为多线程环境下变量安全提供的一种解决思路，ThreadLocal是为每个线程建立一份自己的单独的变量副本。

每个线程都可以独立地去改变自己的变量副本，从而不会影响其他的线程。ThreadLocal内部有个非常重要的内部类——ThreadLocalMap，该类是**实现线程隔离的关键**。

# ThreadLocalMap #

内部类似于map，但不是map，它是**由键值对key、value组成的一个Entry数组**，key是**ThreadLocal本身的一个弱引用**，**value就是对应的线程变量副本**。

ThreadLocal本身是不存储值的，他只是**提供一个能查到这个值的key**。

**ThreadLocal包含在这个Thread中**，而不是Thread包含在ThreadLocal中。

![在这里插入图片描述][b68803cd91194dbf8b050dc4b625c9d2.png]  
这个类图左边是Thread，他有内部属性threadLocals，这个属性其实就是指向这个ThreadLocal，右边这部分他是一个ThreadLocal，ThreadLocal里面，他又包含这个内部类，内部就是由这个Entry数组组成。每个Entry由key、value组成的。

1.  key就是ThreadLocal这个弱引用。
2.  value就是存进来的这个变量副本。  
    ![在这里插入图片描述][f462ae04d78d44548af490538c38f3ab.png]  
    ThreadLocalMap是由一个Entry数组组成，然后每一个Entry里面是由这个key、value组成的。它的key是ThreadLocal的这个引用，value是实际存储的值。

# 堆和栈之间的关系图 #

左边是一个栈，里面放了一个ThreadLocal的引用和一个当前线程的引用。  
![在这里插入图片描述][a8ff6611edb3403388865ebc3ffa2616.png]  
当前线程是一个ThreadLocalMap，ThreadLocalMap里面分为key和value，key和value组成一个entry。他的value是一个50M的值，key是由threadlocal去引用的（一个弱引用的关系）。

**每一个Thread线程内部都有一个ThreadLocalMap**，这个map里面，**key是ThreadLocal这个引用**，他的value就是你要操作的这个变量值。Thread内部的ThreadLocalMap是由这个ThreadLocal去维护的。由这个ThreadLocal负责向这个map里面去设置值，添加值，删除值等等操作。

# ThreadLocal中的方法 #

## get（）方法 ##

**用来获取ThreadLocal在当前线程中保存的变量副本。**

1.  获取当前线程，去获取到这个ThreadLocalMap
2.  通过这个线程里面的threadLocals去拿到这个ThreadLocalMap，然后拿到的map不为空，那么就把这个值拿出来返回。如果没有取到这个值，就初始化这个值。

## set（）方法 ##

用来设置当前线程中变量的副本。把当前线程中的ThreadLocalMap拿出来，如果这个map值不为空，那么就把这个map的值更新一下，如果为空，则创建这个map。

## remove（）方法 ##

用来移除当前线程中变量的副本。

## initialValue（）方法 ##

一个protected方法，一般是用来在使用时进行重写的。

# 数据结构 #

数组+开放地址法

# 内存泄露问题 #

![在这里插入图片描述][14a8c8b69473459e806bd226dda9f8eb.png]  
Entry继承这个弱引用的时候，只是对key做了弱引用，对value还是强引用。**弱引用能帮助程序更好地去进行垃圾回收。**

如果一个ThreadLocal**没有外部强引用来引用它**，那么下一次系统GC的时候，**这个ThreadLocal弱引用肯定是会被回收的**。这样一来，这个ThreadLocalMap就出现了key为null的Entry，也就没有办法通过这个key找到value，然后这个value又是强引用的，如果线程一直存在的话，他就会一直存在这个value，就会造成内存泄露的问题，一直不会被GC掉，被垃圾回收掉。

get方法，set方法还有remove方法会对这个key为null的Entry进行清除。

## 如何避免内存泄露 ##

使用完ThreadLocal后就**手动地调用remove方法**即可。

**参考资料：**[【真实工作场景】中怎么用ThreadLocal][ThreadLocal]

[b68803cd91194dbf8b050dc4b625c9d2.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b68803cd91194dbf8b050dc4b625c9d2.png
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[ThreadLocal]: https://www.bilibili.com/video/BV1SD4y1D7r2/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=a1af903e57688df870625021f7f3a7eb