ThreadLocal | 林明菁

type

status

date

slug

summary

ThreadLocal 底层实现

ThreadLocal 是 Java 中所提供的线程本地存储机制，可以利用该机制将数据 缓存在某个线程内部 ，该线程可以在任意时刻、任意方法中获取缓存的数据。

ThreadLocal 底层是通过 ThreadLocalMap 来实现的，每个 Thread 对象中都存在一个 ThreadLocalMap 变量，这个 Map 的 key 就是我们要操作的 ThreadLocal 对象，Map 的 value 为需要缓存的值。

我们在使用 ThreadLocal 的时候其实就是拿到当前线程中的 ThreadLocalMap 中的 key 和 value，ThreadLocal 本身不过是个工具类罢了。

注意事项

如果在线程池中使用 ThreadLocal 可能会造成内存泄漏，因为当 ThreadLocal 对象使用完之后，应该要把设置的 key 和 value——也就是 Entry 对象进行回收。但线程池中的线程不会回收，并且 Thread 对象是通过强引用指向 ThreadLocalMap，ThreadLocalMap 也是通过强引用指向 Entry 对象，线程不被回收，Entry 对象也就不会被回收，从而导致不再使用的 Entry 对象越来越多，出现内存泄漏。

解决办法是，在使用了 ThreadLocal 对象之后，手动调用 ThreadLocal 的 remove() 方法，手动清除 Entry 对象。

实线箭头是强引用，虚线箭头是弱引用

Q：什么是强引用？
A：强引用是 Java 中最常见的引用类型。普通的对象引用就是强引用。例如：
在这个例子中，obj 就是一个强引用，它指向了一个对象。如果一个对象具有强引用，即使内存紧张，垃圾回收器也不会回收这个对象，直到这个对象不再有任何强引用指向它。

^4efc86

Q：什么是弱引用？
A：你可以使用 java.lang.ref.WeakReference 类来创建弱引用：
它与强引用的主要区别在于垃圾回收器的处理方式。如果一个对象只有弱引用指向它，在下一次垃圾回收时，无论内存是否充足，垃圾回收器都会回收该对象。

Q：为啥 value 值不跟 key 一样用弱引用？
A：
key 使用弱引用：正常情况下，在线程执行过程中，Thread 本身通常会被其他地方（如线程池、任务队列、栈等）持有强引用，它不会轻易被回收。当线程执行结束且不再有强引用时，Thread 对象连同其持有的 ThreadLocalMap 都会被垃圾回收。由于 ThreadLocalMap 的 key 是对 ThreadLocal 的弱引用，所以只要 ThreadLocal 没有其他强引用，它也会被 GC 回收。整个 entry（包括 value）也会随 Thread 的回收一起被清理。只有在线程池中，线程被复用而不被回收，才会留下一个 null 的 key 和还活着的 value。
value 使用强引用：当一个线程创建并开始执行时，它通常会使用自己的局部变量（即 ThreadLocal 中的 value），尤其是 web 服务中，这个局部变量应该存在直到线程结束或者完成其任务。使用强引用可以确保局部变量的持久性，直到线程结束或线程池的线程回收。
如果将 value 设置为弱引用，垃圾回收可能会使其还被线程使用时就被回收掉，这将导致线程内部逻辑发生错误。

总结：当你在一个方法/栈中创建 ThreadLocal，该对象就被栈强引用着，直到方法执行完毕，栈被销毁，失去了强引用的、只有 ThreadLocalMap.Entry 弱引用的 ThreadLocal 就会被 GC 回收，但 ThreadLocalMap.Entry 中的 value 却实打实强引用了一个对象，entry 不死它就不死，所以说养成良好习惯 new ThreadLocal() 和 ThreadLocal.remove() 要在方法中成对出现。

应用场景

当一个变量是共享的（成员变量、static 等），但是需要每个线程互不影响，相互隔离，就可以使用 ThreadLocal。

跨层传递信息的时候，每个方法都声明一个参数很麻烦，A、B、C、D 4 个类互相传递，每个方法都声明参数降低了维护性，可以用一个 ThreadLocal 共享变量，在 A 存值， B、C、D 都可以获取。

隔离线程，存储一些线程不安全的工具对象，如（SimpleDateFormat）。

Spring 中的事务管理器就是使用的 ThreadLocal，这也是为什么声明式事务如果用到了多线程，它是没有办法达到一致性的，因为一个线程就存储了一个事务。

SpringMVC 的 HttpSession、HttpServletReuqest、HttpServletResponse 都是放在 ThreadLocal，因为 servlet 是单例的，而 SpringMVC 允许在 controller 类中通过@Autowired 配置 request、response 以及 requestcontexts 等实例对象，在任何地方获取请求都永远是当前的请求。底层就是搭配 ThreadLocal 才实现线程安全。

ThreadLocal 底层实现

注意事项

应用场景

🎉欢迎你来到我的博客🎉