问题:ThreadLocalMap - entry
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
// 由于key是弱类型引用,value不是,所以容易出现内存溢出的问题,如果不去手动remove的话
super(k);
value = v;
}
}
ThreadLocalMap的问题
由于ThreadLocalMap的key是弱引用,而Value是强引用。这就导致了一个问题,ThreadLocal在没有外部对象强引用时,发生GC时弱引用Key会被回收,而Value不会回收,如果创建ThreadLocal的线程一直持续运行,那么这个Entry对象中的value就有可能一直得不到回收,发生内存泄露。
如何避免泄漏
既然Key是弱引用,那么我们要做的事,就是在调用ThreadLocal的get()、set()方法时完成后再调用remove方法,将Entry节点和Map的引用关系移除,这样整个Entry对象在GC Roots分析后就变成不可达了,下次GC的时候就可以被回收。
如果使用ThreadLocal的set方法之后,没有显示的调用remove方法,就有可能发生内存泄露,所以养成良好的编程习惯十分重要,使用完ThreadLocal之后,记得调用remove方法。
ThreadLocal不支持继承性
public class TestThreadLocal {
public static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) {
// 设置main线程应变量
threadLocal.set("hello world");
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("thread:" + threadLocal.get());
}
});
thread.start();
System.out.println("main:" + threadLocal.get());
}
}
输出结果:
一:前面也说了是线程本地变量,其他线程不能访问。二:这结果也说明在子线程中访问不到父线程的变量。
解决方案:
// 只需要创建InheritableThreadLocal类的对象就能解决这个问题
public static ThreadLocal<String> threadLocal = new InheritableThreadLocal<>();
InheritableThreadLocal 类
为了解决在子线程中需要访问父线程的相关变量的问题,InheritableThreadLocal应运而生。
应用场景
比如子线程需要存放在父线程的用户登录信息、一些中间件需要把统一的id追踪的整个调用链路记录下来
原理分析
// 一、介绍InheritableThreadLocal类中被重写的方法
// 当调用ThreadLocal类的get方法时,get()方法里面调用的是重写后的getMap()方法,
// 然后返回的值也是inheritableThreadLocals
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.inheritableThreadLocals;
}
// 第一次调用set方法时,会初始化创建inheritableThreadLocals变量的实例,而不再是threadLocals
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.inheritableThreadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
// 二、重写的代码何时执行
// Thread的构造方法
public Thread(Runnable target) {
init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
}
private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
long stackSize, AccessControlContext acc,
boolean inheritThreadLocals) {
...
// 当在父线程中创建子线程时,这个会获取父线程的引用(也就是上面的main线程)
Thread parent = currentThread();
...
// 当父线程的inheritableThreadLocals变量不为空时(当在父线程中调用set和get方法操作那个的是inheritableThreadLocals,所以就不会为空)
if (inheritThreadLocals && parent.inheritableThreadLocals != null)
// 看下面方法
this.inheritableThreadLocals =
ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);
/* Stash the specified stack size in case the VM cares */
this.stackSize = stackSize;
/* Set thread ID */
tid = nextThreadID();
}
// 使用父线程的inheritableThreadLocals变量作为参数传给ThreadLocalMap的构造方法
static ThreadLocalMap createInheritedMap(ThreadLocalMap parentMap) {
return new ThreadLocalMap(parentMap);
}
ThreadLocalMap类的构造方法
// 这个构造方法是将父线程中inheritableThreadLocals中的值复制到子线程的ThreadLocalMap对象里
private ThreadLocalMap(ThreadLocalMap parentMap) {
Entry[] parentTable = parentMap.table;
int len = parentTable.length;
setThreshold(len);
table = new Entry[len];
for (int j = 0; j < len; j++) {
Entry e = parentTable[j];
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
ThreadLocal<Object> key = (ThreadLocal<Object>) e.get();
if (key != null) {
// 这里调用了InheritableThreadLocal里面重写的childValue方法
Object value = key.childValue(e.value);
Entry c = new Entry(key, value);
int h = key.threadLocalHashCode & (len - 1);
while (table[h] != null)
h = nextIndex(h, len);
table[h] = c;
size++;
}
}
}
}
总结
InheritableThreadLocal
类中重写了geMap()、createMap()、childValue()方法,当线程通过InheritableThreadLocal类的实例set或get操作变量时,就会创建当前线程的inheritableThreadLocals
变量,当父线程创建子线程时,就会把父线程中inheritableThreadLocals的值复制给子线程
参考资料
Java并发编程之美(书籍)