ThreadLocal简析

简介

　　ThreadLocal在Java多线程开发中常见的一个类，在面试中也经见的问题，好比ThreadLocal的做用是什么，ThreadLocal的实现原理是什么等等。ThreadLocal是java中一个类，用于实现变量在多线程并发环境下维持线程的封闭性（封闭指的是可变对象对于其余线程是不可访问，不可操做的）。因此ThreadLocal其实能够当作一个线程内的局部变量来理解。

 

使用场景

当咱们建立一个数据库链接，而且不但愿在代码中互相传递，咱们会将它设置成全局变量。然而数据库链接并不必定是线程安全的，咱们但愿每个线程维持一个链接。

1 private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>() {
2   public Connection initialValue() {
3     return DriverManager.getConnection(DB_URL);
4   }
5 };
6  
7 public static Connection getConnection() {
8   return connectionHolder.get();
9 }

　　如上述代码，当不一样的线程来调用getConnection方法的时候，获取到是不同的Connection对象。hibernate的session管理也是经过ThreadLocal来实现的。

 

源码分析

　　先来看一下ThreadLocal中最经常使用的几个方法。

 1     public T get() {
 2         Thread t = Thread.currentThread();
 3         ThreadLocalMap map = getMap(t);
 4         if (map != null) {
 5             ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
 6             if (e != null) {
 7                 @SuppressWarnings("unchecked")
 8                 T result = (T)e.value;
 9                 return result;
10             }
11         }
12         return setInitialValue();
13     }
14 
15     ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
16         return t.threadLocals;
17     }
18     
19     public void set(T value) {
20         Thread t = Thread.currentThread();
21         ThreadLocalMap map = getMap(t);
22         if (map != null)
23             map.set(this, value);
24         else
25             createMap(t, value);
26     }    

 

　　ThreadLocal的get方法和set方法算是最经常使用的方法了。第3行和第21中对ThreadLocal的操做都是经过一个ThreadLocalMap进行读写来完成get和set，ThreadLocalMap是一个散列表。从第5行和第23行看出，ThreadLocalMap的key是this，指代的是ThreadLocal自己，value则是线程对应的变量值。有一点要注意的是，ThreadlocalMap是在ThreadLocal内部定义的静态内部类，倒是Thread类的属性。

　　刚才说过ThreadlocalMap是一个散列表，可是它跟HashMap不同。HashMap解决Hash冲突的方式是使用分离链表法，可是ThreadlocalMap是经过线性探测法来解决Hash冲突，这里就不对这方面进行细讲。

　　

内存泄漏

　　简介了ThreadLocal不顺便讲一讲ThreadLocal内存泄漏问题感受很不专业，可是讲这个问题以前，能够先看一下上面图中，ThreadLocalMap的Entry使用的是一个弱引用(WeakReference)，Java的引用分为强软弱虚四种，弱引用的特色是，当一个对象只被一个弱引用连接的时候，下次GC就会将刚对象回收。其余的引用细节这里不作赘述。

　　内存泄漏缘由:当一个ThreadLocal对象使用完毕被系统回收以后，由于Entry中的key为弱引用(这里并不是整个entry)，ThreadLocalMap中就有一个Entry中的Key会被设置为Null，此时value仍然保存和entry之间的强连接，致使value没法回收。假如线程一直不关闭，而ThreadLocalMap有大量的key被回收，就会存在一堆entry的key为null，value各不相同且没法回收的情况，因此ThreadLocal的get、set、remove中都会进行对key==null的entry进行清理。

 　　有人说内存泄漏是由于弱引用引发的，其实并非，若是使用强引用，则会致使必须手动清除不须要使用的entry。使用上更加麻烦，而且更加容易出Bug。

　　总的来讲，当ThreadLocal变量已经不使用的时候，最好作一次remove()动做进行清理，这会是一个好习惯。