京东一面:说说ThreadLocal的使用场景及使用方式
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正文
两大使用场景-ThreadLocal的用途
典型场景1: 每个线程需要一个独享的对象(通常是工具类,典型需要使用的类有SimpleDateFormat和Random)
典型场景2: 每个线程内需要保存全局变量(例如在拦截器中获取用户信息),可以让不同方法直接使用,避免参数传递的麻烦。
典型场景1:每个线程需要一个独享的对象
每个Thread内有自己的实例副本,不共享;
举例:SimpleDateFormat。(当多个线程共用这样一个SimpleDateFormat,但是这个类是不安全的)
2个线程分别用自己的SimpleDateFormat,这没问题;
后来延伸出10个,那就有10个线程和10个SimpleDateFormat,这虽然写法不优雅,但勉强可以接受
但是当需求变成了1000,那么必然要用线程池,消耗内存太多;
但是每一个SimpleDateFormat我们都需要创建一遍,那么太耗费new对象了,改成static共用的,所有线程都共用一个simpleDateFormat对象,但这是线程不安全的,容易出现时间一致的情况,在调用的时候,可加锁来解决,但还是不优雅;
用ThreadLocal来解决该问题,给每个线程分配一个simpledateformat,可这个threadlocal是安全的;
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package threadlocal;import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;/*** 描述: 利用ThreadLocal,给每个线程分配自己的dateFormat对象,保证了线程安全,高效利用内存*/
public class ThreadLocalNormalUsage05 {public static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);public static void main(String[] args) throws InterruptedException {for (int i = 0; i < 1000; i++) {int finalI = i;threadPool.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {String date = new ThreadLocalNormalUsage05().date(finalI);System.out.println(date);}});}threadPool.shutdown();}public String date(int seconds) {//参数的单位是毫秒,从1970.1.1 00:00:00 GMT计时Date date = new Date(1000 * seconds);
// SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");SimpleDateFormat dateFormat = ThreadSafeFormatter.dateFormatThreadLocal2.get();return dateFormat.format(date);}
}class ThreadSafeFormatter {public static ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatThreadLocal = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>() {@Overrideprotected SimpleDateFormat initialValue() {return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");}};public static ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatThreadLocal2 = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
}
典型场景2:当前用户信息需要被线程内所有方法共享
一个比较繁琐的解决方案是把user作为参数层层传递,从service-1()传到service-2(),以此类推,但是这样做会导致代码冗余且不易维护。
进阶点就是userMap来保存,但是当多线程同时工作时,需要保证线程安全,需要用synchronized,或者concurrenthashmap,但无论用什么,都会对性能有所影响
每个线程内需要保存全局变量,可以让不同方法直接使用,避免参数传递的麻烦
用ThreadLocal保存一些业务内存(用户权限信息,从用户系统获取到的用户名、userId等)
这些信息在同一个线程内相同,但是不同的线程使用的业务内容是不相同的
在线程生命周期内,都通过这个静态ThreadLocal实例的get()方法取得自己set过的那个对象,避免了将这个对象作为参数传递的麻烦
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package threadlocal;/*** 描述: 演示ThreadLocal用法2:避免传递参数的麻烦*/
public class ThreadLocalNormalUsage06 {public static void main(String[] args) {new Service1().process("");}
}class Service1 {public void process(String name) {User user = new User("超哥");UserContextHolder.holder.set(user);new Service2().process();}
}class Service2 {public void process() {User user = UserContextHolder.holder.get();ThreadSafeFormatter.dateFormatThreadLocal.get();System.out.println("Service2拿到用户名:" + user.name);new Service3().process();}
}class Service3 {public void process() {User user = UserContextHolder.holder.get();System.out.println("Service3拿到用户名:" + user.name);UserContextHolder.holder.remove();}
}class UserContextHolder {public static ThreadLocal<User> holder = new ThreadLocal<>();}class User {String name;public User(String name) {this.name = name;}
}
注意点:
强调的是同一个请求内(同一个线程内)不同方法见的共享;
不需重写initialValue()方法,但是必须手动调用set()方法
ThreadLocal方法使用总结
场景一:initialValue
在ThreadLocal第一次get的时候把对象给初始化出来,对象的初始化时机可以由我们控制。
场景二:set
如果需要保存到ThreadLocal里面的对象的生成时机不由我们随意控制。例如拦截器生成的用户信息,用ThreadLocal.set
直接放到ThreadLocal当中。
ThreadLocal原理
理清Thread,ThreadLocalMap以及ThreadLocal
主要方法介绍
T initialValue()
: 初始化void set(T t)
: 为这个线程设置一新值T get()
: 得到这个线程对应的value。如果是首次调用get()。则会调用initialize来得到这个值void remove()
: 删除这个线程得到的值
ThreadLocalMap发生冲突之后,会用线性探测法。
ThreadLocal使用问题内存泄露
什么是内存泄露
某个对象不再有用,但是占用的内存却不能被回收。
Value的泄露
在ThreadLocalMap中的每个Entry都是一个对key的弱引用,同时,每个Entry都包含了一个对value的强引用。
正常情况 ,当线程终止,保存在ThreadLocal里的value会被垃圾回收,因为没有任何强引用了。
但是,如果线程不终止(比如线程池需要保持很久),那么key对应的value就不能被回收。Thread->ThreadLocalMap->Entry(key为Null)->Value
因为value和Thread之间还存在这个强引用链路,所以导致value无法回收,就可能出现OOM;JDK已经考虑到这个问题,所以在set,remove,rehash方法中会扫描key为null,会把value也设置为null,这样value对象就可以被回收了。
但是如果一个ThreadLocal不被使用,那么实际上set,remove,rehash方法也不会被调用,如果同时线程又不停止,那么调用链就一直存在,那么就导致了value的内存泄露。
如何避免内存泄露呢?
调用remove方法,就会删除对应的Entry对象,可以避免内存泄露,所以使用完ThreadLocal之后,应该调用remove方法。
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