难倒无数程序员的ThreadLocal原理,就这样被美团大牛轻松讲透彻

简介: 什么是ThreadLocal?ThreadLocal 是一个本地线程副本变量工具类。主要用于将私有线程和该线程存放的副本对象做一个映射,各个线程之间的变量互不干扰。ThreadLocal怎么使用?ThreadLocl使用比较简单,主要有三个方法:get()、set()、remove()

什么是ThreadLocal?


ThreadLocal 是一个本地线程副本变量工具类。主要用于将私有线程和该线程存放的副本对象做一个映射,各个线程之间的变量互不干扰。


ThreadLocal怎么使用?


ThreadLocl使用比较简单,主要有三个方法:get()、set()、remove()

相信不用我多说各位小伙伴也知道是什么意思

image.png

image.png


ThreadLocal底层原理


点开 ThreadLocal 的 set()方法

  • 首先是获取到当前线程
  • 调用getMap(t)方法获取到 ThreadLocalMap
  • 如果map不为null则进行set操作,如果为null则进行创建map操作

image.png

难倒无数程序员的ThreadLocal原理,就这样被美团大牛轻松讲透彻


点开get()方法


跟HashMap差不多,小伙伴们自己看看源码绝对能懂

image.png


点开remove()方法


跟HashMap差不多,找到索引,遍历又对因key就删除

image.png

细心的小伙伴可能就发现了这三个方法中都需要去获取:当前Thread和ThreadLocalMap

那么这是为什么呢???

我们接着看源码,点开getMap()方法

可以发现,ThreadLocalMap获取的是Thread中的一个对象

相信到这大家就明白了 ThreadLocal是怎么做到各个线程互不干扰的吧。

因为获取到的是当前线程的ThreadLocalMap,各个线程所以互不干扰。


ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals; }

image.png

小伙伴们呢可别觉得已经掌握了,还没完呢,这才哪到哪,我们接着看


打开ThreadLocalMap的set方法


image.png

image.png

看过上面源码,熟悉HashMap的小伙伴们可能就发现了一个熟悉的身影——>Entry

但这个Entry就跟HashMap的有所不同,它继承了 WeakReference>

WeakReference:弱引用

而上面还有段代码不知道小伙伴们注意到没:tab[i] = new Entry(key, value);

这段代码意味着什么相信也不用我多说了吧,就是将key,value封装为 Entry节点;再根据map.set(this, value);这段代码可知,Key为当前的ThreadLocal对象,value为我们要set进来的值。

但是这里又有所重点:那就是对key调用了super(k),这里我暂且不多说,涉及到ThreadLocal的一个经典面试题,后面会进行详细讲解,小伙伴们要有耐心继续看哦!!!

image.png

到此基本结束,不要奇怪,ThreadLocal其实并不是太难,那我们先来做个总结!

总结

我们set进去的值,最终是放在了当前线程的 ThreadLocalMap 中,并不是存在 ThreadLocal 上,ThreadLocal 可以理解为只是ThreadLocalMap的封装,传递了变量值。 ThrealLocal 类中可以通过Thread.currentThread()获取到当前线程对象后,直接通过getMap(Thread t)可以访问到该线程的ThreadLocalMap对象。

每个Thread中都具备一个ThreadLocalMap,而ThreadLocalMap可以存储以ThreadLocal为 key ,Object 对象为 value 的键值对。


ThreadLocal相关面试题


ThreadLocal 如何解决 Hash 冲突?


与 HashMap 不同,ThreadLocalMap 结构非常简单,没有 next 引用,也就是说 ThreadLocalMap 中解决 Hash 冲突的方式并非链表的方式,而是采用线性探测的方式。所谓线性探测,就是根据初始 key 的 hashcode 值确定元素在 table 数组中的位置,如果发现这个位置上已经被其他的 key 值占用,则利用固定的算法寻找一定步长的下个位置,依次判断,直至找到能够存放的位置。

image.png

使用CAS,每次增加固定的值,所以采用的是线性探测法解决HasH冲突。

image.png

经典CAS

image.png


ThreadLocal内存泄漏问题及解决办法


ThreadLocal 在 ThreadLocalMap 中是以一个弱引用身份被 Entry 中的 Key 引用的,因此如果 ThreadLocal 没有外部强引用来引用它,那么 ThreadLocal 会在下次 JVM 垃圾收集时被回收。这个时候 Entry 中的 key 已经被回收,但是 value 又是一强引用不会被垃圾收集器回收,这样 ThreadLocal 的线程如果一直持续运行,value 就一直得不到回收,这样就会发生内存泄露。

image.png


解决办法


1. 使用完后记得remove

2.ThreadLocal自己提供了这个问题的解决方案。

每次操作set、get、remove操作时,会相应调用 ThreadLocalMap 的三个方法,ThreadLocalMap的三个方法在每次被调用时 都会直接或间接调用一个 expungeStaleEntry() 方法,这个方法会将key为null的 Entry 删除,从而避免内存泄漏。

image.png

3. 使用static修饰ThreadLocal

还可以使用 static 修饰ThreadLocal,保证ThreadLocal为强引用,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 。

原因:根据可达性算法分析,类静态属性引用的对象可作为GC Roots根节点,即保证了ThreadLocal为不可回收对象


相关文章
|
2天前
|
机器学习/深度学习 人工智能
技术人的四大「造神」学习法,为啥就没人好好用呢?
技术人的四大「造神」学习法,为啥就没人好好用呢?
15 2
|
7月前
全到哭!从面试到架构,阿里大佬用五部分就把高并发编程讲清楚了
不知道大家最近去面试过没有?有去面试过的小伙伴应该会知道现在互联网企业招聘对于“高并发”这块的考察可以说是越来越注重了。基本上你简历上有高并发相关经验,就能成为企业优先考虑的候选人。其原因在于,企业真正需要的是能独立解决问题的人才。每年面试找工作的人很多,技术水平也是高低不一,而并发编程却一直是让大家很头疼的事情,很多人总觉得自己似乎掌握了并发编程的知识,但实际在面试或者工作中,都会被它吊打虐哭。
113 0
|
8月前
|
设计模式 算法 中间件
劲爆!阿里巴巴面试参考指南(嵩山版)开源分享,程序员面试必刷
近几年受疫情影响各行各业的日子都不好过,虽然程序员日子也挺难,但是好在可以线上面试、线上办公,影响还是比较小的,但是去年教育行业的 “双减” 政策,导致又一大批岗位缺失程序员竞争压力突然递升;
|
9月前
|
XML Java 数据库连接
备战金九银十:Java核心技术面试题100+(含大厂面试整体及解析)
一线互联网公司工作了几年,我作为求职者参加了不少面试,也作为面试官面试了很多同学,整理这份面试指南,一方面是帮助大家更好的准备面试,有的放矢,另一方面也是对自己知识框架做一个体系化的梳理。
|
10月前
|
SQL 算法 Java
直击灵魂!美团大牛手撸并发原理笔记,由浅入深剖析JDK源码
并发编程这四个字想必大家最近都在网上看到过有很多的帖子在讨论。我们都知道并发编程可选择的方式有多进程、多线程和多协程。在Java中,并发就是多线程模式。而多线程编程也一直是一个被广泛而深入讨论的领域。如果遇到复杂的多线程编程场景,大多数情况下我们就需要站在巨人的肩膀上利用并发编程框架——JDK Concurrent包来解决相关线程问题。
|
11月前
|
算法
谈一谈|浅谈单纯形法其中奥妙
谈一谈|浅谈单纯形法其中奥妙
130 0
|
缓存 Oracle NoSQL
【面试1v1实景模拟】Spring事务经典面试场景,全方位解读面试官心理,助你面试入坑~
【面试1v1实景模拟】Spring事务经典面试场景,全方位解读面试官心理,助你面试入坑~
131 0
|
SQL 缓存 Java
阿里面试官让我讲讲volatile,我直接从HotSpot开始讲起,一套组合拳拿下面试
阿里面试官让我讲讲volatile,我直接从HotSpot开始讲起,一套组合拳拿下面试
阿里面试官让我讲讲volatile,我直接从HotSpot开始讲起,一套组合拳拿下面试
|
设计模式 算法 架构师
YYDS!由浅入深学习阿里JDK源码,已在阿里内部疯拿3个金奖
大家好,又是我你们不知道喜不喜爱的架构师之道,今天呢,我想和大家聊一聊JDK源码的问题: * **为什么要看JDK源码** * **JDK源码的阅读顺序** * **JDK源码的最佳学习方法**
124 0
YYDS!由浅入深学习阿里JDK源码,已在阿里内部疯拿3个金奖
|
Java 程序员
话题讨论 | 程序员表白,不光需要“技术”,更需要勇气!
回忆起我们的点点滴滴,我们也有美好回忆。程序员应该如何表白呢 ?很大一部分是不够自信,怕穷,怕拒绝,其实更多的你可能需要的是一份勇气,爱,要大声说出来!恰逢官方正文,在此总结一下我们的点点滴滴,平凡而又伟大。
192 0