Android面试Android中的ThreadLocal应用

Posted 2021-06-07 Rose J

目录

• ThreadLocal是啥？
• ThreadLocal怎么用？
• ThreadLocal原理
• • get方法
  • set方法
• ThreadLocalMap的源码解读
• • 哈希表
• ThreadLocal内存泄漏
• • 解决方法
• 总结：

ThreadLocal是啥？

在多线程中，因为变量是可以共享的，所以就存在了线程安全问题，我们可以通过同步的方式来解决，如果我们对于单个线程的变量，为了避免线程安全，担又不想用同步的方式，我们就可以用到ThreadLocal。

ThreadLocal可以提供我们一个局部变量，而且这个变量与一般变量还不同，他是每个线程独有的，与其他线程互不干扰的。

ThreadLocal怎么用？

ThreadLocal local = new ThreadLocal();
int a = 10;//声明变量
​
​
local.set(a+10);//赋值
local.get()//取值
local.remove();//删除Entry

​
我们可以在线程A中对变量a进行赋值，并且通过set方法绑定到当前线程的Threadlocal，当要取值时可以通过get方法，取值=20。但是线程B通过同样的方式取值会等于null。这就体现了Threadlocal的特点，将变量独立于单个线程。与其他线程互不干扰。

ThreadLocal原理

get方法

我们调用get的方法时，会根据当前线程得到一个 ThreadLocalMap ，这是一个存储entry，而entry又是通过key-value（键值对）来保存的。而key就是当前线程的ThreadLocal，一个线程只有一个ThreadLocal，ThreadLocal是用final修饰的。

调用get方法就是通过ThreadLocalMap ，去获取key=当前线程的ThreadLocal对应的value。

情况①： ThreadLocalMap 为空，在没有创建ThreadLocalMap 的情况下直接调用get方法，

就会直接调用 setInitialValue 方法

在这个方法之中，首先会执行如下语句：

T value = initialValue();

所以这种情况下会返回null值

然后再执行

createMap(t, value);

此时的this就是当前线程的ThreadLocal实例，value等于null。

结论：这种没有创建ThreadLocalMap,直接调用get的结果是，最终会创建一个

ThreadLocalMap，然后往里面放个值，（key-value）key=当前实例的ThreadLocal,value=null

情况②：首先在线程A中local.set（10），再在线程A中调用local.get()获取的值=10(同一线程)

情况③：首先在线程A中local.set（10），再在线程B中调用local.get()获取的值=null（不同线程）

set方法

我们要对一个变量赋值为10，就首先要调用set方法

set方法其实和get方法挺像的， 也是先拿到当前线程，然后根据当前线程得到ThreadLocalMap，这里同样之前没有，所以需要重新创建，也就是去执行：

createMap(t, value);
但是这里的value就不是null了，而是传过来的值10

又到了这里，创建了一个新的ThreadLocalMap来存放数据，this同样也是ThreadLocal的实例，也就是local，这样一来，key就对应我们的ThreadLocal实例，value就是传过来的10了，另外我们大概知道，这么个键值对是放在ThreadLocalMap中的，然后我们通过当前线程可以得到这个ThreadLocalMap，再根据ThreadLocal这个实例就可以得到value的值，也就是10.

然后再去调用get方法，就可以通过当前线程的ThreadLocal获取到对应的值啦

，而且ThreadLocalMap也在set方法中创建了。

ThreadLocalMap的源码解读

ThreadLocalMap是一种数据结构，他其实维护了一张哈希表，用来存放entry的

，而entry又是以key-value(键值对)的方式存储。

table

entry

哈希表

数组，key-value存储，初始容量为16，负载因子为0.75（扩容），

（hash冲突可以用开放寻址法）

ThreadLocal内存泄漏

为什么ThreadLocal会出现内存泄漏，我们之前也说过了，Entry对象持有的是键就是ThreadLocal实例的弱引用，弱引用有个什么特点呢？那就是在垃圾回收的时候会被回收掉，可以根据上图想一下，图中虚线就代表弱引用，如果这ThreadLocal实例被回收掉，这个弱引用的链接也就断开了，就像这样：

那么这样在Entry对象中的key就变成了null，所以这个Entry对象就没有被引用，因为key变成看null，就取不到这个value值了，再加上如果这个当前线程迟迟没有结束，ThreadLocalMap的生命周期就跟线程一样，这样就会存在一个强引用链，所以这个时候，key为null的这个Entry就造成了内存泄漏。

￥￥￥ -->因为它没有用了，但是还没有被释放。

解决方法

每次使用完 ThreadLocal 就把对应的entry给删除掉，通过调用remove方法

这个就是根据key删除掉对应的Entry，如此一来，我们就解决了内存泄漏问题，因为可能出现内存泄漏的Entry，在我们使用完之后就立马删除了。

总结：

1、ThreadLocal是用来提供线程局部变量的，在线程内可以随时随地的存取数据，而且线程之间是互不干扰的。

2、ThreadLocal实际上是在每个线程内部维护了一个ThreadLocalMap，这个ThreadLocalMap是每个线程独有的，里面存储的是Entry对象，Entry对象实际上是个ThreadLocal的实例的弱引用，同时还保存了value值，也就是说Entry存储的是键值对的形式的值，key就是ThreadLocal实例本身，value则是要存储的数据。

3、TreadLocal的核心是底层维护的ThreadLocalMap，它的底层是一个自定义的哈希表，增长因子是2/3，增长因子也可以叫做是一个阈值，底层定义threshold，当哈希表容量大于或等于阈值的3/4的时候就开始扩容底层的哈希表数组table。

4、ThreaLocalMap中存储的核心元素是Entry，Entry是一个弱引用，所以在垃圾回收的时候，ThreadLocal如果没有外部的强引用，它会被回收掉，这样就会产生key为null的Entry了，这样也就产生了内存泄漏。

5、在ThreadLocal的get(),set()和remove()的时候都会清除ThreadLocalMap中key为null的Entry，如果我们不手动清除，就会造成内存泄漏，最佳做法是使用ThreadLocal就像使用锁一样，加锁之后要解锁，也就是用完就使用remove进行清理。