手撕面试题ThreadLocal!!!

说明

面试官:讲讲你对ThreadLocal的一些理解。

那么我们该怎么回答呢????你也可以思考下,下面看看零度的思考;

  • ThreadLocal用在什么地方?

  • ThreadLocal一些细节!
  • ThreadLocal的最佳实践!
  • 思考

ThreadLocal用在什么地方?

讨论ThreadLocal用在什么地方前,我们先明确下,如果仅仅就一个线程,那么都不用谈ThreadLocal的,ThreadLocal是用在多线程的场景的!!!

ThreadLocal归纳下来就2类用途:

  • 保存线程上下文信息,在任意需要的地方可以获取!!!
  • 线程安全的,避免某些情况需要考虑线程安全必须同步带来的性能损失!!!

保存线程上下文信息,在任意需要的地方可以获取!!!

由于ThreadLocal的特性,同一线程在某地方进行设置,在随后的任意地方都可以获取到。从而可以用来保存线程上下文信息。

常用的比如每个请求怎么把一串后续关联起来,就可以用ThreadLocal进行set,在后续的任意需要记录日志的方法里面进行get获取到请求id,从而把整个请求串起来。

还有比如Spring的事务管理,用ThreadLocal存储Connection,从而各个DAO可以获取同一Connection,可以进行事务回滚,提交等操作。

备注: ThreadLocal的这种用处,很多时候是用在一些优秀的框架里面的,一般我们很少接触,反而下面的场景我们接触的更多一些!

线程安全的,避免某些情况需要考虑线程安全必须同步带来的性能损失!!!

ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。但是ThreadLocal也有局限性,我们来看看阿里规范:

每个线程往ThreadLocal中读写数据是线程隔离,互相之间不会影响的,所以ThreadLocal无法解决共享对象的更新问题!

由于不需要共享信息,自然就不存在竞争问题了,从而保证了某些情况下线程的安全,以及避免了某些情况需要考虑线程安全必须同步带来的性能损失!!!

这类场景阿里规范里面也提到了:

ThreadLocal一些细节!

ThreaLocal使用示例代码:

public class ThreadLocalTest {
    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {

        new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    threadLocal.set(i);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "====" + threadLocal.get());
                    try {
                        Thread.sleep(200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            } finally {
                threadLocal.remove();
            }
        }, "threadLocal1").start();


        new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "====" + threadLocal.get());
                    try {
                        Thread.sleep(200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            } finally {
                threadLocal.remove();
            }
        }, "threadLocal2").start();
    }
}

代码截图:

代码运行结果:

从运行的结果我们可以看到threadLocal1进行set值对threadLocal2并没有任何影响!

Thread、ThreadLocalMap、ThreadLocal总览图

Thread类有属性变量threadLocals (类型是ThreadLocal.ThreadLocalMap),也就是说每个线程有一个自己的ThreadLocalMap ,所以每个线程往这个ThreadLocal中读写隔离的,并且是互相不会影响的。

一个ThreadLocal只能存储一个Object对象,如果需要存储多个Object对象那么就需要多个ThreadLocal!!!

如图:

看到上面的几个图,大概思路应该都清晰了,我们Entry的key指向ThreadLocal用虚线表示弱引用 ,下面我们来看看ThreadLocalMap:

java对象的引用包括 : 强引用,软引用,弱引用,虚引用 。

因为这里涉及到弱引用,简单说明下:

弱引用也是用来描述非必需对象的,当JVM进行垃圾回收时,无论内存是否充足,该对象仅仅被弱引用关联,那么就会被回收。

当仅仅只有ThreadLocalMap中的Entry的key指向ThreadLocal的时候,ThreadLocal会进行回收的!!!

ThreadLocal被垃圾回收后,在ThreadLocalMap里对应的Entry的键值会变成null,但是Entry是强引用,那么Entry里面存储的Object,并没有办法进行回收,所以ThreadLocalMap 做了一些额外的回收工作。

虽然做了但是也会存在内存泄漏风险(我没有遇到过,网上很多类似场景,所以会提到后面的ThreadLocal最佳实践!!!

ThreadLocal的最佳实践!

ThreadLocal被垃圾回收后,在ThreadLocalMap里对应的Entry的键值会变成null,但是Entry是强引用,那么Entry里面存储的Object,并没有办法进行回收,所以ThreadLocalMap 做了一些额外的回收工作。

备注: 很多时候,我们都是用在线程池的场景,程序不停止,线程基本不会销毁!!!

由于线程的生命周期很长,如果我们往ThreadLocal里面set了很大很大的Object对象,虽然set、get等等方法在特定的条件会调用进行额外的清理,但是ThreadLocal被垃圾回收后,在ThreadLocalMap里对应的Entry的键值会变成null,但是后续在也没有操作set、get等方法了。

所以最佳实践,应该在我们不使用的时候,主动调用remove方法进行清理。

这里把ThreadLocal定义为static还有一个好处就是,由于ThreadLocal有强引用在,那么在ThreadLocalMap里对应的Entry的键会永远存在,那么执行remove的时候就可以正确进行定位到并且删除!!!

最佳实践做法应该为:

try {
    // 其它业务逻辑
} finally {
    threadLocal对象.remove();
}

思考

如果面试的时候,可以把上面的内容都可以讲到,个人觉得就非常好了,回答的就挺完美了。但是如果你可以进行下面的回答,那么就更完美了。

对于ThreadLocal,我在看Netty源码的时候,还了解过FastThreadLocal,xxxxx一些列内容,那就是一个升级了。

在我本地进行测试,FastThreadLocal的吞吐量是jdkThreadLocal的3倍左右。

备注: 由于FastThreadLocal内容也非常非常多,而且有很多技巧,所以准备后续专门在开一篇进行串起来!!!


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posted @ 2019-06-19 22:55 匠心零度 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏