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ThreadLocal

作用：
提供线程内的局部变量，不同的线程之间不会相互干扰，这种变量在线程的生命周期内起作用，减少同一个线程内多个函数或组件之间一些公共变量传递的复杂性。

package com.mupack;

public class App
{ 
   
    private String content;

    public void setContent(String content) { 
   
        this.content = content;
    }
    public String getContent() { 
   
        return content;
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
   
        App app = new App();
        for(int i = 0;i < 5; i ++){ 
   
            Thread thread = new Thread(new Runnable(){ 
   

                @Override
                public void run() { 
   
                    app.setContent(Thread.currentThread().getName() + "的数据");
                    System.out.println("--------------------");
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-------->" + app.getContent());
                }
            });
            thread.setName("线程" + i);
            thread.start();
        }
    }
}

在这里插入图片描述

换成ThreadLocal后

package com.mupack;

public class App
{ 
   
    ThreadLocal<String> t1 = new ThreadLocal<>();
    public void setContent(String content) { 
   
        t1.set(content);
    }
    public String getContent() { 
   
        return t1.get();
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
   
        App app = new App();
        for(int i = 0;i < 5; i ++){ 
   
            Thread thread = new Thread(new Runnable(){ 
   

                @Override
                public void run() { 
   
                    app.setContent(Thread.currentThread().getName() + "的数据");
                    System.out.println("--------------------");
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-------->" + app.getContent());
                }
            });
            thread.setName("线程" + i);
            thread.start();
        }
    }
}

在这里插入图片描述

ThreadLocal典型应用场景
Mapper层需要处理异常以判断事务是否回滚，所有的数据库操作都需要用到一个connection，这个时候可以把connection和当前线程关联起来。

强软弱虚引用

5. 强引用：最常见的引用

Object o = new Object()

当没有印用指向new Object的时候，new Object()会被垃圾回收器回收

6. 软引用

package com.mupack;

import java.lang.ref.SoftReference;

import jdk.management.resource.internal.inst.ThreadRMHooks;

public class App
{ 
   
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
   
        SoftReference<byte[]> softReference = new SoftReference<byte[]>(new byte[1024 * 1024 * 10]);
        //有值
        System.out.println(softReference.get());
        System.gc();
        //等一下垃圾回收，这个时候jvm内存充足，不会回收软引用。
        try { 
   
            Thread.sleep(500);
        } catch (Exception e) { 
   
            //TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }
        //有值
        System.out.println(softReference.get());
        //这时候再定义一个数组，heap将装不下，这时候系统会垃圾回收，先回收一次，如果还不够，则把软引用也回收了。
        byte[] b = new byte[1024 * 1024 * 15];
        System.out.println(softReference.get());
    }
}

软引用实例：
当我们手动把jvm虚拟机内存调成20M,一开始定义一个10M数组，Heap够用，当时当第二次定义一个15M数组的时候，Heap不够用，所以垃圾回收器回收软引用。

3. 弱引用

package com.mupack;

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.lang.ref.WeakReference;

import jdk.management.resource.internal.inst.ThreadRMHooks;

public class App
{ 
   
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
   
        WeakReference<M> m = new WeakReference<>(new M());
        //有值
        System.out.println(m.get());
        System.gc();
        //没值
        System.out.println(m.get());

    }
}

弱引用遭遇到垃圾回收器(gc)就会被回收。

4. 虚引用

当一个虚引用被回收的时候，他会把信息传递到队列中去。虚引用其实并没有引用对象，只是当被回收的时候传递一个消息而已。

package com.mupack;

import java.lang.ref.PhantomReference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.util.List;
import java.util.Queue;

import jdk.management.resource.internal.inst.ThreadRMHooks;

public class App { 
   
    static private Queue QUEUE;
    static private List LIST;

    public static void main(String[] args) throws Exception { 
   
        PhantomReference<M> phantomReference = new PhantomReference<M>(new M(), (ReferenceQueue<? super M>) QUEUE);
        new Thread(() -> { 
   
            while(true){ 
   
                LIST.add(new byte[1024 * 1024]);
                try { 
   
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (Exception e) { 
   
                    //TODO: handle exception
                    e.printStackTrace();
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
                //一直打印null
                System.out.println(phantomReference.get());
            }
        }).start();
        

    }
}

DirectByteBuffer是JVM内存中的一片内存，用来指向对外内存(操作系统管理的内存)，操作系统管理的内存JVM垃圾处理器不能回收，所以当DirectByteBuffer回收后，会在队列中有相应的记录，之后JVM会去处理对外内存。(JVM是C++写的所以能够处理操作系统内存)。

各种引用用途：

强引用：最常用的一种引用
软引用：适合做缓存，比如内存中一张图片，当内存不够用的时候先把图片移动出去，当内存充足的时候再把图片load进来
弱引用：为了解决某些地方的内存泄露问题。
虚引用：主要是应用在与系统内存区域交互的时候，比如从网络中下载的数据，如果没有虚引用，我们需要先把数据加载到JVM内存才能让JVM管理，现在有了虚引用，直接用JVM中的DirectByteBuffer内存区域指向系统内存，当DirectByteBuffer回收后，会通知队列，这时候JVM垃圾回收器就知道去系统内存请理相应的系统内存空间

ThreadLocal底层：

每个ThreadLocal对应一个ThreadLocalMap(ThreadLocal内部类),每一个ThreadLocal中存储多个Entry，每个Entry的key为ThreadLocal对象，value为响应的值

public Class Thread{ 
   
		...
	    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
	    ...
}

1. get()方法

public T get() { 
   
		//获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取Thread中的Map
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) { 
   
        	//获取Entry
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) { 
   
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        //当Thread中没有ThreadLocalMap或者ThreadLocalMap中找不到响应的key时执行初始化
        return setInitialValue();
    }

2. initialValue()方法

private T setInitialValue() { 
   
		//获取一个初始值，默认为null
        T value = initialValue();
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取当前线程的Map
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
        	//如果Map存在，则设置
            map.set(this, value);
        else
        	//如果Map不存在，则创建一个Map，并且赋值
            createMap(t, value);
        return value;
    }

3. set()方法

    public void set(T value) { 
   
    	//获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取当前线程的Map
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        //同上
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

4. remove()方法

public void remove() { 
   
		//获取当前线程的Map
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
         	//移除Map中的key,value
             m.remove(this);
     }

ThreadLocal中的内存泄露问题

Entry对象实际是一个弱引用，如果一个对象只有弱引用的时候，那当垃圾回收器遇见他的时候它就会被回收。

//Entry继承弱引用类
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { 
   
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { 
   
            	//调用父接口，令弱引用指向ThreadLocal变量
                super(k);
                value = v;
            }
        }

若是强引用，当tl = null之后，Thread线程对象还是会一直存在，这时会形成一个引用链(Thread->ThreadLocalMap->Entry->ThreadLocal)，导致ThreadLocal仍然释放不了，所以ThreadLocal应该使用弱引用，当tl = null后垃圾回收器一遇见ThreadLocal就直接回收掉ThreadLocal。但是这样仍然会存在内存泄漏问题，即ThreadLocal被回收之后，key不存在，导致value无法被访问到，所以正确的用法应该是不用ThreadLocal的时候手动remove掉。

发布者：全栈程序员-用户IM，转载请注明出处：https://javaforall.cn/169186.html原文链接：https://javaforall.cn

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ThreadLocal底层原理「建议收藏」

ThreadLocal

强软弱虚引用

5. 强引用：最常见的引用

6. 软引用

3. 弱引用

4. 虚引用

1. get()方法

2. initialValue()方法

3. set()方法

4. remove()方法

ThreadLocal中的内存泄露问题

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ThreadLocal底层原理「建议收藏」

ThreadLocal

强软弱虚引用

5. 强引用：最常见的引用

6. 软引用

3. 弱引用

4. 虚引用

1. get()方法

2. initialValue()方法

3. set()方法

4. remove()方法

ThreadLocal中的内存泄露问题

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