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面试必问-ThreadLocal实现原理-源码分析-面试分析


先看案例

结构分层

面试必问-ThreadLocal实现原理-源码分析-面试分析

上代码

/** * 功能描述:ThreadLocal案例 * * @author Songxianyang * @date 2022-05-29 12:50 */public class MyThreadLocal {    public static void main(String[] args) { UserEntity userEntity = new UserEntity(); userEntity.setId(1); userEntity.setName("songXY"); userEntity.setType("VIP"); new Service1().M(userEntity); System.out.println("以下是上来就直接初始化对象"); new InitialValueService4().M();    }}class Service1 {    public void M(UserEntity entity) { ThreadLocalUser.userEntityThreadLocal.set(entity); System.out.println("通过set的方式往ThreadLocal放对象"); System.out.println("---------------"); new Service2().M(); System.out.println("---------------"); new Service3().M();    }}class Service2 {    public void M() { UserEntity userEntity = ThreadLocalUser.userEntityThreadLocal.get(); System.out.println(userEntity.getId()); System.out.println(userEntity.getName()); System.out.println(userEntity.getType());     }}class Service3 {    public void M() { UserEntity userEntity = ThreadLocalUser.userEntityThreadLocal.get(); System.out.println(userEntity.getId()); System.out.println(userEntity.getName()); System.out.println(userEntity.getType()); // 用完之后记得 remove 掉防止OOM ThreadLocalUser.userEntityThreadLocal.remove();    }}class ThreadLocalUser {    public static ThreadLocal<UserEntity> userEntityThreadLocal = new ThreadLocal<>();}class InitialValue {    public static ThreadLocal<UserEntity> userEntityThreadLocal =  ThreadLocal.withInitial(()->{ UserEntity userEntity = new UserEntity(); userEntity.setId(2); userEntity.setName("喜羊羊"); userEntity.setType("SVIP"); return userEntity;    });}class InitialValueService4 {    public void M() { UserEntity userEntity = InitialValue.userEntityThreadLocal.get(); System.out.println(userEntity.getId()); System.out.println(userEntity.getName()); System.out.println(userEntity.getType()); System.out.println("---------------"); new InitialValueService5().M();    }}class InitialValueService5 {    public void M() { UserEntity userEntity = InitialValue.userEntityThreadLocal.get(); System.out.println(userEntity.getId()); System.out.println(userEntity.getName()); System.out.println(userEntity.getType());     }}

运行结果

面试必问-ThreadLocal实现原理-源码分析-面试分析

什么是 ThreadLocal

  • ThreadLocal 用的比较多的就是用来维护一个对象。让他在多线程访问下处于线程安全。来保证数据访问的正确性。多线程下不去共享同一个变量。一个线程只维护一个实例。线程若被销毁随着该线程所持有的对象也会被销毁。(销毁可以理解成回收) e.value = null;

我们来分析源码

首先:三个对象来来说明问题

面试必问-ThreadLocal实现原理-源码分析-面试分析

ThreadLocalMap

这个类属于Thread的成员变量且ThreadLocalMap 内部维护了一个 Entry (也就相当于一个map)

Entry 与Map的区别

map在hash冲突的时候数组转链表转红黑树Entry 在hash冲突时,在数组中找到空闲位置直接放在空闲问题。也就相当与用数组形式来维护ThreadLocalMap

ThreadLocalMap 和 Thread 内部关系

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一个线程对一个ThreadLocalMap,map是个集合容器,可以存多个数据

ThreadLocalMap 和ThreadLocal 内部关系

  • 在 您 get(),set(),remove()的时候都不然去找 当前线程的ThreadLocalMap,等到下面看源码的时候,就知道了

分析get()源码 非常之简单

public T get() {    // 找到当前线程    Thread t = Thread.currentThread();    // 从当前线程中找到 ThreadLocalMap    ThreadLocalMap map = getMap(t);    // map 不等null    if (map != null) {    // ThreadLocalMap 和 Thread 内部关系 图    // 再看 map.getEntry(this) 中的this 也就是当前的:ThreadLocal ,去找对应的Value值 ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) {     @SuppressWarnings("unchecked")     //  获取Value的值     T result = (T)e.value;     return result; }    }    return setInitialValue();}
private T setInitialValue() {// 获取初始值    T value = initialValue();    Thread t = Thread.currentThread();    ThreadLocalMap map = getMap(t);    if (map != null)    // this 当前的ThreadLocal value:初始值 map.set(this, value);    else createMap(t, value);    return value;}

分析set()源码 非常之简单

public void set(T value) {// 获取当前线程    Thread t = Thread.currentThread();    // 从当前线程中找到 ThreadLocalMap    ThreadLocalMap map = getMap(t);    if (map != null)    // this 当前的ThreadLocal value:你传过来的value map.set(this, value);    else createMap(t, value);}

分析remove源码

public void remove() {// 从当前线程中找到 ThreadLocalMap    ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());    if (m != null)    //移除对应的key m.remove(this);}

内存泄露的源码分析

Entry 构造方法

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {    /** The value associated with this ThreadLocal. */    Object value;    // 首先K,WeakReference他来修饰的,弱引用    // V:强应用 。也就是一个对象。    Entry(ThreadLocal k, Object v) { super(k); value = v;    }}

强引用 弱引用 区别

new 出来的对象都是 强引用对象用完之后立即回收 弱引用

ThreadLocal把强引用设置为null 实现被GC回收细节

private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {    Entry[] tab = table;    int len = tab.length;    // expunge entry at staleSlot    tab[staleSlot].value = null;    tab[staleSlot] = null;    size--;    // Rehash until we encounter null    Entry e;    int i;    for (i = nextIndex(staleSlot, len);  (e = tab[i]) != null;  i = nextIndex(i, len)) { ThreadLocal<?> k = e.get(); // 如果key 被回收后,key等于null if (k == null) { // 把value 也设置为null 让他被回收     e.value = null;     tab[i] = null;     size--; } else {     int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1);     if (h != i) {  tab[i] = null;  // Unlike Knuth 6.4 Algorithm R, we must scan until  // null because multiple entries could have been stale.  while (tab[h] != null)      h = nextIndex(h, len);  tab[h] = e;     } }    }    return i;}

如何防止内存泄露

  • ThreadLocal 用完之后,调用remove方法

ThreadLocal 在使用时 空指针异常如何解决

类型使用基本类型 报空指针包装类型就不会报空指针,如果为null,后台则打印“null",从而不会报异常

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