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线程与ThreadLocal

线程与ThreadLocal

作者: NamelessPeople | 来源:发表于2021-02-20 15:40 被阅读0次

    线程

    image.png
    有两种方法可以创建新的执行线程
    1.声明一个Thread的子类,重写run方法,实例该子类;
    2.声明一个类实现Runnable接口,实现run方法,将该类的实例作为Thread构造参数;

    线程的状态

    java的线程状态分为6种
    1.NEW 尚未启动的线程处于此状态。
    2.RUNNABLE 在Java虚拟机中执行的线程处于这种状态。
    3.BLOCKED 等待监视器锁定而被阻塞的线程处于此状态。
    4.WAITING 无限期地等待另一个线程执行特定操作的线程处于此状态。
    5.TIMED_WAITING 正在等待另一个线程执行操作的线程最多达到指定的等待时间,该线程处于此状态。
    6.TERMINATED 退出的线程处于此状态。

    image.png
    死锁

    两个或两个以上线程在执行过程中,由于竞争资源造成的一种阻塞现象,若无外力作用,他们都无法推进下去。

    满足死锁的条件
    1.多个线程去竞争多个锁(单个线程不会造成死锁,多个线程争夺一个锁也不会造成死锁);
    2.争夺的多个锁的顺序不固定;
    3.争夺的资源不主动放弃;

    解决死锁
    1.固定争夺锁的顺序:如果有AB两个锁,先获得锁A,才能进入锁B,也不会造成死锁;
    2.采取尝试获取锁:当线程1获得到锁A了,尝试获取锁B,不能获取到锁B,就主动释放锁A。,也不会造成死锁;

    死锁的影响
    1.线程不工作了,但整个程序还是活的;
    2.没有任何异常信息可以供我们检查;
    3.一旦程序发生死锁没有任何办法恢复,只能重启,对已发布的程序来说,属于严重问题;

    活锁

    多个线程在尝试获取锁的机制中,发生线程之间的谦让。不断发生同一个线程总是获取到同一把锁,并尝试获取另一把锁失败后,将已经持有的锁释放的现象;
    解决:每个线程休眠随机毫米,错开获取锁的时间

    ThreadLocal

    ThreadLocal和synchonized都是用于多线程并发访问
    synchonized是利用锁的机制,使变量或者代码块在某一时间仅能被一个线程访问;
    ThreadLocal为每个线程提供了变量副本,使得每个线程在不同时间访问的并非同一对象,隔离了多线程对数据的共享;

    ThreadLocal类只有4个方法

        /**
        * 设置当前线程局部变量的值
        */
        public void set(T value) 
    
        /**
        * 返回在当前线程副本中局部变量的值
        */
        public T get() {
            Thread t = Thread.currentThread();
            ThreadLocalMap map = getMap(t);
            if (map != null) {
                ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
                if (e != null) {
                    @SuppressWarnings("unchecked")
                    T result = (T)e.value;
                    return result;
                }
            }
            return setInitialValue();
        }
    
        /**
        *删除当前线程副本中局部变量的值
        *目的是减少内存占用
        *@since 1.5
        *当线程结束后,对应线程的局部变量将自动被垃圾回收,
        *所以显示调用该方法不是必要操作,但可以加快内存回收速度
        */
        public void remove()
        /**
        *返回当前局部变量的初始值
        *protected方法为了被子类覆盖 
        *在第一次调用get或set时才执行,只会被调用一次
        */
        protected T initialValue() {
            return null;
        }
    
      public class UseThreadLocal  {
    
        static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
        static ThreadLocal<Integer> threadLocal2 = new ThreadLocal<>();
    
        private void startThreadArray(){
            Thread thread1 = new Thread(new TestRun(1));
            Thread thread2 = new Thread(new TestRun(2));
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    
        public static class TestRun implements Runnable{
            int id;
            public TestRun(int id){
                this.id = id;
            }
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                threadLocal.set("线程"+id);
                if(id==1) {
                    threadLocal2.set(id);//线程1才会执行
                }
                System.out.println(threadName+":"+threadLocal.get());
            }
        }
    
        public static void main(String[] args){
            UseThreadLocal test = new UseThreadLocal();
            test.startThreadArray();
        }
    }
    
    image.png

    get方法中获取当前线程,然后调用getMap方法获取ThreadLocalMap,每一个线程都有一个ThreadLocalMap的成员,所以getMap是直接返回了线程的成员。

    static class ThreadLocalMap {
    
            /**
            *类似map key-value接口
            * value是被隔离访问的变量
            */
            static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
    
                Object value;
    
                Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                    super(k);
                    value = v;
                }
            }
    
            private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;
            /**
            *使用数组来存储,一个线程里可能有多个局部变量
            */
            private Entry[] table;
    
            private void set(ThreadLocal<?> key, Object value)
            private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) 
    }
    

    ThreadLocalMap 有一个静态内部类Entry 记录了key-value.
    根据前面获取的ThreadLocalMap就可以获取到对应Entry保存的值
    getEntry获取ThreadLocal对应的值
    set赋值或更新ThreadLocal对应的值

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