ThreadLocal的正确使用与原理

Posted 2023-05-17

参考技术A

ThreadLocal是线程Thread中属性threadLocals即ThreadLocal.ThreadLocalMap的管理者，ThreadLocal用于给每个线程操作自己线程的本地变量，通过线程私有从而保证线程安全性。

拿 get() 方法来说，线程的本地变量是存放在线程实例的属性ThreadLocalMap上的，ThreadLocalMap本质上就是一个HashMap，ThreadLocal只是一个管理者，当我们的线程需要拿到自己的本地变量时，我们直接调用ThreadLocal去get本地变量即可。
因为 get() 方法底层会先获取到当前线程，然后通过当前线程拿到他的属性值ThreadLocalMap，如果ThreadLocalMap为空，则会调用ThreadLocal的初始化方法拿到初始值返回，如果不为空，则会拿该ThreadLocal作为key去获取该线程下的ThreadLocalMap里对应的value值。

线程的属性值ThreadLocalMap中使用的 key 为 ThreadLocal 的弱引用,而value是强引用。所以，如果ThreadLocal没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候，key 会被清理掉，而value 不会被清理掉。这样的话，ThreadLocalMap 中就会出现 key 为 null 的 Entry。假如我们不做任何措施的话，value 永远无法被 GC 回收，这个时候就可能会产生内存泄露。
因此针对这种情况，我们有两种原则：

InheritableThreadLocal类是ThreadLocal类的子类。ThreadLocal中每个线程拥有它自己的值，与ThreadLocal不同的是， InheritableThreadLocal允许一个线程以及该线程创建的所有子线程都可以访问它保存的值 。

Java--ThreadLocal原理与使用

ThreadLocal保证线程安全：

ThreadLocal内部持有ThreadLocalMap对象，线程内部单独创建副本，来保证数据隔离，但是由于ThreadLocalMap中key为弱引用，GC自动回收,但是value如果为强引用，就没法回收，就会造成内存泄露（除非线程退出）

关于垃圾回收(自动回收堆中没引用的对象空间)：https://www.jianshu.com/p/23f8249886c6

参考链接：https://www.cnblogs.com/jalon/p/14819372.html

    /*
    * 线程安全：
    * 1.synchronized修饰
    * 2.ThreadLocal修饰--数据隔离
    *
    * */
    private ThreadLocal<SimpleDateFormat> threadLocal = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>(){
        @Override
        protected SimpleDateFormat initialValue() {
            // 这里会输出10次，分别是每个线程的id
            System.out.println(Thread.currentThread().getId());
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        }
    };
    public void parse2(String dateString){
        try {
            System.out.println(threadLocal.get().parse(dateString));
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    private SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
    public void parse(String dateString){
        try {
            synchronized (simpleDateFormat){
                System.out.println(simpleDateFormat.parse(dateString));
            }
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    @Test
    void testThreadLocal(){
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 300; i++) {
            service.submit(() -> {
//               parse("2021-05-30");
                parse2("2021-05-30");
            });
        }
    }