京東一面：說說ThreadLocal的使用場(chǎng)景及使用方式
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正文
兩大使用場(chǎng)景-ThreadLocal的用途
典型場(chǎng)景1： 每個(gè)線程需要一個(gè)獨(dú)享的對(duì)象（通常是工具類，典型需要使用的類有SimpleDateFormat和Random）
典型場(chǎng)景2： 每個(gè)線程內(nèi)需要保存全局變量（例如在攔截器中獲取用戶信息），可以讓不同方法直接使用，避免參數(shù)傳遞的麻煩。
典型場(chǎng)景1：每個(gè)線程需要一個(gè)獨(dú)享的對(duì)象
每個(gè)Thread內(nèi)有自己的實(shí)例副本，不共享；
舉例：SimpleDateFormat。（當(dāng)多個(gè)線程共用這樣一個(gè)SimpleDateFormat，但是這個(gè)類是不安全的）
2個(gè)線程分別用自己的SimpleDateFormat，這沒問題； 后來延伸出10個(gè)，那就有10個(gè)線程和10個(gè)SimpleDateFormat，這雖然寫法不優(yōu)雅，但勉強(qiáng)可以接受 但是當(dāng)需求變成了1000，那么必然要用線程池，消耗內(nèi)存太多； 但是每一個(gè)SimpleDateFormat我們都需要?jiǎng)?chuàng)建一遍，那么太耗費(fèi)new對(duì)象了，改成static共用的，所有線程都共用一個(gè)simpleDateFormat對(duì)象，但這是線程不安全的，容易出現(xiàn)時(shí)間一致的情況，在調(diào)用的時(shí)候，可加鎖來解決，但還是不優(yōu)雅； 用ThreadLocal來解決該問題，給每個(gè)線程分配一個(gè)simpledateformat，可這個(gè)threadlocal是安全的； 如果您正在學(xué)習(xí)Spring Boot，推薦一個(gè)連載多年還在繼續(xù)更新的免費(fèi)教程：http://blog.didispace.com/spring-boot-learning-2x/
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，給每個(gè)線程分配自己的dateFormat對(duì)象，保證了線程安全，高效利用內(nèi)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() {
@Override
public void run() {
String date = new ThreadLocalNormalUsage05().date(finalI);
System.out.println(date);
}
});
}
threadPool.shutdown();
}
public String date(int seconds) {
//參數(shù)的單位是毫秒，從1970.1.1 00:00:00 GMT計(jì)時(shí)
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>() {
@Override
protected 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"));
}
一個(gè)比較繁瑣的解決方案是把user作為參數(shù)層層傳遞，從service-1()傳到service-2(),以此類推，但是這樣做會(huì)導(dǎo)致代碼冗余且不易維護(hù)。 進(jìn)階點(diǎn)就是userMap來保存，但是當(dāng)多線程同時(shí)工作時(shí)，需要保證線程安全，需要用synchronized，或者concurrenthashmap，但無論用什么，都會(huì)對(duì)性能有所影響
每個(gè)線程內(nèi)需要保存全局變量，可以讓不同方法直接使用，避免參數(shù)傳遞的麻煩
用ThreadLocal保存一些業(yè)務(wù)內(nèi)存（用戶權(quán)限信息，從用戶系統(tǒng)獲取到的用戶名、userId等） 這些信息在同一個(gè)線程內(nèi)相同，但是不同的線程使用的業(yè)務(wù)內(nèi)容是不相同的 在線程生命周期內(nèi)，都通過這個(gè)靜態(tài)ThreadLocal實(shí)例的get()方法取得自己set過的那個(gè)對(duì)象，避免了將這個(gè)對(duì)象作為參數(shù)傳遞的麻煩 如果您正在學(xué)習(xí)Spring Boot，推薦一個(gè)連載多年還在繼續(xù)更新的免費(fèi)教程：http://blog.didispace.com/spring-boot-learning-2x/
package threadlocal;
/**
* 描述： 演示ThreadLocal用法2：避免傳遞參數(shù)的麻煩
*/
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拿到用戶名：" + user.name);
new Service3().process();
}
}
class Service3 {
public void process() {
User user = UserContextHolder.holder.get();
System.out.println("Service3拿到用戶名：" + 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;
}
}
強(qiáng)調(diào)的是同一個(gè)請(qǐng)求內(nèi)(同一個(gè)線程內(nèi))不同方法見的共享； 不需重寫initialValue()方法，但是必須手動(dòng)調(diào)用set()方法
ThreadLocal方法使用總結(jié)
場(chǎng)景一：initialValue
在ThreadLocal第一次get的時(shí)候把對(duì)象給初始化出來，對(duì)象的初始化時(shí)機(jī)可以由我們控制。
場(chǎng)景二：set
如果需要保存到ThreadLocal里面的對(duì)象的生成時(shí)機(jī)不由我們隨意控制。例如攔截器生成的用戶信息，用ThreadLocal.set直接放到ThreadLocal當(dāng)中。
ThreadLocal原理
理清Thread，ThreadLocalMap以及ThreadLocal
主要方法介紹
T initialValue(): 初始化void set(T t): 為這個(gè)線程設(shè)置一新值T get(): 得到這個(gè)線程對(duì)應(yīng)的value。如果是首次調(diào)用get()。則會(huì)調(diào)用initialize來得到這個(gè)值void remove(): 刪除這個(gè)線程得到的值
ThreadLocalMap發(fā)生沖突之后，會(huì)用線性探測(cè)法。
ThreadLocal使用問題內(nèi)存泄露
什么是內(nèi)存泄露
某個(gè)對(duì)象不再有用，但是占用的內(nèi)存卻不能被回收。
Value的泄露
在ThreadLocalMap中的每個(gè)Entry都是一個(gè)對(duì)key的弱引用，同時(shí)，每個(gè)Entry都包含了一個(gè)對(duì)value的強(qiáng)引用。 正常情況 ，當(dāng)線程終止，保存在ThreadLocal里的value會(huì)被垃圾回收，因?yàn)闆]有任何強(qiáng)引用了。 但是，如果線程不終止（比如線程池需要保持很久），那么key對(duì)應(yīng)的value就不能被回收。Thread->ThreadLocalMap->Entry(key為Null)->Value 因?yàn)関alue和Thread之間還存在這個(gè)強(qiáng)引用鏈路，所以導(dǎo)致value無法回收，就可能出現(xiàn)OOM；JDK已經(jīng)考慮到這個(gè)問題，所以在set,remove,rehash方法中會(huì)掃描key為null，會(huì)把value也設(shè)置為null，這樣value對(duì)象就可以被回收了。 但是如果一個(gè)ThreadLocal不被使用，那么實(shí)際上set,remove,rehash方法也不會(huì)被調(diào)用，如果同時(shí)線程又不停止，那么調(diào)用鏈就一直存在，那么就導(dǎo)致了value的內(nèi)存泄露。
如何避免內(nèi)存泄露呢？
調(diào)用remove方法，就會(huì)刪除對(duì)應(yīng)的Entry對(duì)象，可以避免內(nèi)存泄露，所以使用完ThreadLocal之后，應(yīng)該調(diào)用remove方法。
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