ThreadLocal 面試六連問,中高級必問

中高級階段開發者出去面試,應該躲不開ThreadLocal相關問題,本文就常見問題做出一些解答。

ThreadLocal為Java併發提供了一個新的思路, 它用來存儲Thread的局部變量, 從而達到各個Thread之間的隔離運行。它被廣泛應用於框架之間的用戶資源隔離、事務隔離等。

但是用不好會導致內存洩漏, 本文重點用於對它的使用過程的疑難解答, 相信仔細閱讀完後的朋友可以隨心所欲的安全使用它。

一、內存洩漏原因探索

ThreadLocal操作不當會引發內存洩露,最主要的原因在於它的內部類ThreadLocalMap中的Entry的設計。

Entry繼承了WeakReference<threadlocal>>,即Entry的key是弱引用,所以key'會在垃圾回收的時候被回收掉, 而key對應的value則不會被回收, 這樣會導致一種現象:key為null,value有值。/<threadlocal>

key為空的話value是無效數據,久而久之,value累加就會導致內存洩漏。

ThreadLocal 面試六連問,中高級必問

二、怎麼解決這個內存洩漏問題

每次使用完ThreadLocal都調用它的remove()方法清除數據。因為它的remove方法會主動將當前的key和value(Entry)進行清除。

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e.clear()用於清除Entry的key,它調用的是WeakReference中的方法:this.referent = null

expungeStaleEntry(i)用於清除Entry對應的value, 這個後面會詳細講。

三、JDK開發者是如何避免內存洩漏的

ThreadLocal的設計者也意識到了這一點(內存洩漏), 他們在一些方法中埋了對key=null的value擦除操作。

這裡拿ThreadLocal提供的get()方法舉例,它調用了ThreadLocalMap#getEntry()方法,對key進行了校驗和對null key進行擦除。

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如果key為null, 則會調用getEntryAfterMiss()方法,在這個方法中,如果k == null , 則調用expungeStaleEntry(i);方法。

expungeStaleEntry(i)方法完成了對key=null 的key所對應的value進行賦空, 釋放了空間避免內存洩漏。

同時它遍歷下一個key為空的entry, 並將value賦值為null, 等待下次GC釋放掉其空間。

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同理, set()方法最終也是調用該方法(expungeStaleEntry), 調用路徑:

<code>set(T value)->
map.set(this, value)->
rehash()->
expungeStaleEntries()
remove方法
remove()->
ThreadLocalMap.remove(this)->
expungeStaleEntry(i)/<code>

這樣做, 也只能說盡可能避免內存洩漏, 但並不會完全解決內存洩漏這個問題。比如極端情況下我們只創建ThreadLocal但不調用set、get、remove方法等。所以最能解決問題的辦法就是用完ThreadLocal後手動調用remove().

四、手動釋放ThreadLocal遺留存儲?你怎麼去設計/實現?

這裡主要是強化一下手動remove的思想和必要性,設計思想與連接池類似。

包裝其父類remove方法為靜態方法,如果是spring項目, 可以藉助於bean的聲明週期, 在攔截器的afterCompletion階段進行調用。

弱引用導致內存洩漏,那為什麼key不設置為強引用

這個問題就比較有深度了,是你談薪的小小資本。

如果key設置為強引用, 當threadLocal實例釋放後, threadLocal=null, 但是threadLocal會有強引用指向threadLocalMap,threadLocalMap.Entry又強引用threadLocal, 這樣會導致threadLocal不能正常被GC回收。

弱引用雖然會引起內存洩漏, 但是也有set、get、remove方法操作對null key進行擦除的補救措施, 方案上略勝一籌。

線程執行結束後會不會自動清空Entry的value

一併考察了你的gc基礎。

事實上,當currentThread執行結束後, threadLocalMap變得不可達從而被回收,Entry等也就都被回收了,但這個環境就要求不對Thread進行復用,但是我們項目中經常會複用線程來提高性能, 所以currentThread一般不會處於終止狀態。

五、Thread和ThreadLocal有什麼聯繫呢

ThreadLocal的概念。

Thread和ThreadLocal是綁定的, ThreadLocal依賴於Thread去執行, Thread將需要隔離的數據存放到ThreadLocal(準確的講是ThreadLocalMap)中, 來實現多線程處理。

六、Spring如何處理Bean多線程下的併發問題

ThreadLocal天生為解決相同變量的訪問衝突問題, 所以這個對於spring的默認單例bean的多線程訪問是一個完美的解決方案。spring也確實是用了ThreadLocal來處理多線程下相同變量併發的線程安全問題。

spring 如何保證數據庫事務在同一個連接下執行的?

要想實現jdbc事務, 就必須是在同一個連接對象中操作, 多個連接下事務就會不可控, 需要藉助分佈式事務完成。那spring 如何保證數據庫事務在同一個連接下執行的呢?

DataSourceTransactionManager 是spring的數據源事務管理器, 它會在你調用getConnection()的時候從數據庫連接池中獲取一個connection, 然後將其與ThreadLocal綁定, 事務完成後解除綁定。這樣就保證了事務在同一連接下完成。

概要源碼:

1.事務開始階段:

<code>org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager#doBegin->TransactionSynchronizationManager#bindResource->org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronizationManager#bindResource/<code>
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2.事務結束階段:

<code>org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager#doCleanupAfterCompletion->TransactionSynchronizationManager#unbindResource->org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronizationManager#unbindResource->TransactionSynchronizationManager#doUnbindResource/<code>
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下面是我總結的一些進階面試題需要的話可以幫忙轉發這篇文章+私信我【學習】二字哦

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