面試官再問你 ThreadLocal,就這樣狠狠 “懟” 回去!

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面試官:說說你對ThreadLocal的理解...

我們該怎麼回答????

  • ThreadLocal用在什麼地方?
  • ThreadLocal一些細節!
  • ThreadLocal的最佳實踐!

思考

ThreadLocal用在什麼地方?

討論ThreadLocal用在什麼地方前,我們先明確下,如果僅僅就一個線程,那麼都不用談ThreadLocal的,ThreadLocal是用在多線程的場景的!!!

ThreadLocal歸納下來就2類用途:

  • 保存線程上下文信息,在任意需要的地方可以獲取!!!
  • 線程安全的,避免某些情況需要考慮線程安全必須同步帶來的性能損失!!!

保存線程上下文信息,在任意需要的地方可以獲取!!!

由於ThreadLocal的特性,同一線程在某地方進行設置,在隨後的任意地方都可以獲取到。從而可以用來保存線程上下文信息。

常用的比如每個請求怎麼把一串後續關聯起來,就可以用ThreadLocal進行set,在後續的任意需要記錄日誌的方法裡面進行get獲取到請求id,從而把整個請求串起來。

還有比如Spring的事務管理,用ThreadLocal存儲Connection,從而各個DAO可以獲取同一Connection,可以進行事務回滾,提交等操作。

備註:ThreadLocal的這種用處,很多時候是用在一些優秀的框架裡面的,一般我們很少接觸,反而下面的場景我們接觸的更多一些!

線程安全的,避免某些情況需要考慮線程安全必須同步帶來的性能損失!!!

ThreadLocal為解決多線程程序的併發問題提供了一種新的思路。但是ThreadLocal也有侷限性,我們來看看阿里規範:


面試官再問你 ThreadLocal,就這樣狠狠 “懟” 回去!

每個線程往ThreadLocal中讀寫數據是線程隔離,互相之間不會影響的,所以ThreadLocal無法解決共享對象的更新問題!

由於不需要共享信息,自然就不存在競爭問題了,從而保證了某些情況下線程的安全,以及避免了某些情況需要考慮線程安全必須同步帶來的性能損失!!!

這類場景阿里規範裡面也提到了:

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ThreadLocal一些細節!

ThreaLocal使用示例代碼:

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代碼截圖:

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代碼運行結果:

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從運行的結果我們可以看到threadLocal1進行set值對threadLocal2並沒有任何影響!

Thread、ThreadLocalMap、ThreadLocal總覽圖:

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面試官再問你 ThreadLocal,就這樣狠狠 “懟” 回去!

Thread類有屬性變量threadLocals (類型是ThreadLocal.ThreadLocalMap),也就是說每個線程有一個自己的ThreadLocalMap ,所以每個線程往這個ThreadLocal中讀寫隔離的,並且是互相不會影響的。

一個ThreadLocal只能存儲一個Object對象,如果需要存儲多個Object對象那麼就需要多個ThreadLocal!!!

如圖:

面試官再問你 ThreadLocal,就這樣狠狠 “懟” 回去!

看到上面的幾個圖,大概思路應該都清晰了,我們Entry的key指向ThreadLocal用虛線表示弱引用 ,下面我們來看看ThreadLocalMap:

面試官再問你 ThreadLocal,就這樣狠狠 “懟” 回去!

java對象的引用包括 :強引用,軟引用,弱引用,虛引用 。

因為這裡涉及到弱引用,簡單說明下:

弱引用也是用來描述非必需對象的,當JVM進行垃圾回收時,無論內存是否充足,該對象僅僅被弱引用關聯,那麼就會被回收。

當僅僅只有ThreadLocalMap中的Entry的key指向ThreadLocal的時候,ThreadLocal會進行回收的!!!

ThreadLocal被垃圾回收後,在ThreadLocalMap裡對應的Entry的鍵值會變成null,但是Entry是強引用,那麼Entry裡面存儲的Object,並沒有辦法進行回收,所以ThreadLocalMap 做了一些額外的回收工作。

面試官再問你 ThreadLocal,就這樣狠狠 “懟” 回去!

雖然做了但是也會存在內存洩漏風險(我沒有遇到過,網上很多類似場景,所以會提到後面的ThreadLocal最佳實踐!!!

ThreadLocal的最佳實踐!

ThreadLocal被垃圾回收後,在ThreadLocalMap裡對應的Entry的鍵值會變成null,但是Entry是強引用,那麼Entry裡面存儲的Object,並沒有辦法進行回收,所以ThreadLocalMap 做了一些額外的回收工作。

面試官再問你 ThreadLocal,就這樣狠狠 “懟” 回去!

備註:很多時候,我們都是用在線程池的場景,程序不停止,線程基本不會銷燬!!!

由於線程的生命週期很長,如果我們往ThreadLocal裡面set了很大很大的Object對象,雖然set、get等等方法在特定的條件會調用進行額外的清理,但是ThreadLocal被垃圾回收後,在ThreadLocalMap裡對應的Entry的鍵值會變成null,但是後續在也沒有操作set、get等方法了。

所以最佳實踐,應該在我們不使用的時候,主動調用remove方法進行清理。

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這裡把ThreadLocal定義為static還有一個好處就是,由於ThreadLocal有強引用在,那麼在ThreadLocalMap裡對應的Entry的鍵會永遠存在,那麼執行remove的時候就可以正確進行定位到並且刪除!!!

最佳實踐做法應該為:

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抽象為:

<code>try {    // 其它業務邏輯} finally {    threadLocal對象.remove();}/<code>

思考

如果面試的時候,可以把上面的內容都可以講到,個人覺得就非常好了,回答的就挺完美了。但是如果你可以進行下面的回答,那麼就更完美了。

對於ThreadLocal,我在看Netty源碼的時候,還了解過FastThreadLocal,xxxxx一些列內容,那就是一個升級了。

面試官再問你 ThreadLocal,就這樣狠狠 “懟” 回去!

在本地進行測試中,FastThreadLocal的吞吐量是jdkThreadLocal的3倍左右。


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