线程之ThreadLocal

在谈线程的ThreadLocal之前需要了解一下java的引用

引用分类

1.强引用：我们平时通过new一个对象产生的对象名就是一个强引用，这是我们用的最广泛的引用

House house=new House();

强引用对象是即使内存再吃紧而且GC Roots可大，垃圾回收都不会回收这个对象

2.软引用：通过SoftReference进行对象指向

  House house=new House();
  SoftReference<House> reference=new SoftReference<House>(house);

软引用会把对象放到垃圾回收的队列中，在系统产生oom内存不足之前`就有可能去回收对象, 以保证系统的正常运行。

3.弱引用：比软引用更弱的引用，通过WeakReference进行对象指向

   House house=new House();
   WeakReference<House> reference=new WeakReference<House>(house);

弱应用的对象是在垃圾回收的时候更容易被回收，就是可以减少对强应用对象的挟持，减少内存泄漏

4.虚引用：最弱引用，通过PhantomReference进行对象指向

   House house=new House();
   PhantomReference<House> reference=new PhantomReference<House>(house);

虚引用只要垃圾回收就是回收该引用指向的对象，用的比较少，一般只用于获取对象回收时系统发出的通知

ThreadLocal

前面我们列举完了java的四大引用类型，然后我们现在就可以开始分析ThreadLocal了

ThreadLocal的作用

多线程之间进行数据共享，当多个线程同时操作一个统一对象的变量时，会产生数据错乱问题，其实就是同步问题，而我们的ThreadLocal正是为了解决这个问题。
ThreadLocal在每个线程中对该变量会创建一个副本，即每个线程内部都会有一个该变量,这样在同步的时候不同的线程操作的都是一个变量的副本，互相之间是不会有交集的。

实现原理

Thread->ThreadLocalMap->多个ThreadLocal变量
上面这个链状关系就是ThreadLocal实现多线程并发问题的核心原理。

我们简单解释一下
就是一个线程里会有一个容器ThreadLocalMap 容器的代码长这样

static class ThreadLocalMap {
       //每个线程都有一个存储变量副本的数组
        private ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry[] table;
      
        //以ThreadLocal的弱应用为键 值为变量副本
       static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> var1, Object var2) {
                super(var1);
                this.value = var2;
            }
        }
       
        //为线程添加变量副本
       private void set(ThreadLocal<?> var1, Object var2) {
            ...
            //给table数组元素赋值
            var3[var5] = new ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry(var1, var2);
            ...

        }
}
      

一个线程里可以有多个ThreadLocal对象，每个 ThreadLocal的都对应一个变量副本。
通过这个东西我们可以为每个线程创建一个变量副本，只要通过这个ThreadLocal来查找，最后是存储在这个ThreadLocalMap 里面。

然后重点是每个ThreadLocal都是一个弱引用，这样可以有效的避免内存泄漏。

问题

但是如果我们看过阿里的《码出搞笑 Java开发手册》的都应该知道，ThreadLocal有两个副作用，一个就是脏数据，另一个就是内存泄漏。

1.内存泄漏

那我们是不是打脸，是的，因为ThreadLocal在线程里面的声明是这样的

public class ThreadLocal<T> {
 
    public static <S> ThreadLocal<S> withInitial(Supplier<? extends S> var0) {
        return new ThreadLocal.SuppliedThreadLocal(var0);
    }
}

返回的是一个static关键字声明的ThreadLocal,那即使gc也不能释放这个对象。

2.脏数据

就是在线程复用的时候如果ThreadLocal没有进行重新赋值，就是没有调用它的set()方法的话，你通过这个ThreadLocal查找回来的还是老数据，这就是脏数据产生的源头

解决方案：
两个问题的解决方案都是及时的调用remove()方法清理即可