本篇内容主要讲解“ThreadLocal的常用方法、使用场景及注意事项有哪些”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“ThreadLocal的常用方法、使用场景及注意事项有哪些”吧!
1. ThreadLocal详解
2. ThreadLocal的使用场景
3.常用方法源码解析
3.1 initialValue方法
3.2 set(T value)方法
3.3 get方法
3.4 小结
3.4 ThreadLocalMap数据结构
4. ThreadLocal的副作用
4.1 ThreadLocal引起脏数据
4.2 ThreadLocal引起的内存泄漏
5. ThreadLocal内存泄漏解决方案及remove方法源码解析
JDK1.2版本起，Java就提供了java.lang.ThreadLocal，ThreadLocal为每个使用线程都提供独立的变量副本，可以做到线程间的数据隔离，每个线程都可以访问各自内部的副本变量。
线程上下文ThreadLocal又称为"线程保险箱"，ThreadLocal能够将指定的变量和当前线程进行绑定，线程之间彼此隔离，持有不同的对象实例，从而避免了数据资源的竞争。
在进行对象跨层传递的时候，可以考虑ThreadLocal，避免方法多次传递，打破层次间的约束。
线程间数据隔离。
进行事务操作，用于储存线程事务信息。
注意：
ThreadLocal并不是解决多线程下共享资源的一种技术，一般情况下，每一个线程的ThreadLocal存储的都是一个全新的对象(通过new关键字创建)，如果多线程的ThreadLocal存储了一个对象引用，那么就会面临资源竞争，数据不一致等并发问题。
protected T initialValue() {
return null;
}此方法为ThreadLocal保存的数据类型指定的一个初始化值，在ThreadLocal中默认返回null。但可以重写initialValue()方法进行数据初始化。
如果使用的是Java8提供的Supplier函数接口更加简化：
// withInitial()实际是创建了一个ThreadLocal的子类SuppliedThreadLocal，重写initialValue() ThreadLocal<Object> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(Object::new);
主要存储指定数据。
public void set(T value) {
// 获取当前线程Thread.currentThread()
Thread t = Thread.currentThread();
// 根据当前线程获取与之关联的ThreadLocalMap数据结构
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
// 核心方法。set 遍历整个Entry的过程，后面有详解
map.set(this, value);
else {
// 调用createMap(),创建ThreadLocalMap,key为当前ThreadLocal实例，存入数据为当前value。
// ThreadLocal会创建一个默认长度为16Entry节点，并将k-v放入i位置(i位置计算方式和hashmap相似，
// 当前线程的hashCode&(entry默认长度-1)),并设置阈值(默认为0)为Entry默认长度的2/3。
createMap(t, value);
}
}
// set 遍历整个Entry的过程
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
// 获取所有的Entry
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
// 根据ThreadLocal对象，计算角标位置
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
// 循环查找
for (Entry e = tab[i];e != null;e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
// 找到相同的就直接覆盖，直接返回。
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
// 如果ThreadLocal为null，直接驱出并使用新数据(Value)占居原来位置，
// 这个过程主要是防止内存泄漏。
if (k == null) {
// 驱除ThreadLocal为null的Entry，并放入Value，这也是内存泄漏的重点地区
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
// entry都为null，创建新的entry，已ThreadLocal为key，将存放数据为Value。
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
// ThreadLoaclMapde的当前数据元素的个数和阈值比较，再次进行key为null的清理工作。
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
// 整理Entry，当Entry中的ThreadLocal对象为null时，通过重新计算角标位来清理
// 以前ThreadLocal。如果Entry数量大于3/4容量进行扩容
rehash();
}get()用于返回当前线程ThreadLocal中数据备份，当前线程的数据都存在一个ThreadLocalMap的数据结构中。
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
// 获得ThreadLocalMap对象map，ThreadLocalMap是和当前Thread关联的，
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
// 存入ThreadLocal中的数据实际上是存储在ThreadLocalMap的Entry中。
// 而此Entry是放在一个Entry数组里面的。
// 获取当前ThreadLocal对应的entry
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
// 直接返回当前数据
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
// ThreadLocalMap未初始化，首先初始化
return setInitialValue();
}
// ThreadLocal的setInitialValue方法源码
private T setInitialValue() {
// 为ThreadLocalMap指定Value的初始化值
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
// 根据本地线程Thread获取ThreadLocalMap，一下方法与Set方法相同。
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
// 如果map存在，直接调用set()方法进行赋值。
map.set(this, value);
else
// map==null；创建ThreadLocalMap对象，并将Thread和value关联起来
createMap(t, value);
return value;
}initialValue()：初始化ThreadLocal中的value属性值。
set()：获取当前线程，根据当前线程从ThreadLocals中获取ThreadLocalMap数据结构，
如果ThreadLocalmap的数据结构没创建，则创建ThreadLocalMap,key为当前ThreadLocal实例，存入数据为当前value。ThreadLocal会创建一个默认长度为16Entry节点，并将k-v放入i位置(i位置计算方式和hashmap相似，当前线程的hashCode&(entry默认长度-1)),并设置阈值(默认为0)为Entry默认长度的2/3。
如果ThreadLocalMap存在。就会遍历整个Map中的Entry节点，如果entry中的key和本线程ThreadLocal相同，将数据(value)直接覆盖，并返回。如果ThreadLoca为null，驱除ThreadLocal为null的Entry，并放入Value，这也是内存泄漏的重点地区。
get()
get()方法比较简单。就是根据Thread获取ThreadLocalMap。通过ThreadLocal来获得数据value。注意的是：如果ThreadLocalMap没有创建，直接进入创建过程。初始化ThreadLocalMap。并直接调用和set方法一样的方法。
set()还是get()方法都是避免不了和ThreadLocalMap和Entry打交道。ThreadLocalMap是一个类似于HashMap的一个数据结构(没有链表)，仅仅用于存放线程存放在ThreadLocal中的数据备份，ThreadLocalMap的所有方法对外部都是不可见的。
ThreadLocalMap中用于存储数据的Entry，它是一个WeakReference类型的子类，之所以设计成WeakReference是为了能够是JVM发生gc，能够自动回收，防止内存溢出现象。
线程复用会产生脏数据。
由于结程池会重用 Thread 对象 ，那么与 Thread 绑定的类的静态属性 ThreadLocal 变量也会被重用。如果在实现的线程 run()方法体中不显式地调用 remove() 清理与线程相关的ThreadLocal 信息，那么如果下一个线程不调用set()设置初始值，就可能 get()到重用的线程信息，包括 ThreadLocal 所关联的线程对象的 value 值。
// java.lang.Thread#threadLocals /* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained * by the ThreadLocal class. */ ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
在上面提到ThreadLocalMap中存放的Entry是WeakReference的子类。所以在JVM触发GC(young gc，Full GC)时，都会导致Entry的回收
在get数据的时候，增加检查，清除已经被回收器回收的Entry（WeakReference可以自动回收）
private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
...
if (k == null)
// 清除 key 是 null 的Entry
expungeStaleEntry(i);
...
return null;
}
private boolean cleanSomeSlots(int i, int n) {
boolean removed = false;
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
do {
i = nextIndex(i, len);
Entry e = tab[i];
if (e != null && e.get() == null) {
n = len;
removed = true;
// 清除key==null 的Entry
i = expungeStaleEntry(i);
}
} while ( (n >>>= 1) != 0);
return removed;
}set数据时增加检查，删除已经被垃圾回收器清理的Entry，并将其移除
private boolean cleanSomeSlots(int i, int n) {
boolean removed = false;
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
do {
i = nextIndex(i, len);
Entry e = tab[i];
if (e != null && e.get() == null) {
n = len;
removed = true;
// 清除key==null 的Entry
i = expungeStaleEntry(i);
}
} while ( (n >>>= 1) != 0);
return removed;
}基于上面三点：ThreadLocal在一定程度上保证不会发生内存泄漏。但是Thread类中有ThreadlocalMap的引用，导致对象的可达性，故不能回收。
ThreadLocal被置为null清除了。但是通过ThreadLocalMap还是被Thread类引用。导致该数据是可达的。所以内存得不到释放，除非当前线程结束，Thread引用就会被垃圾回收器回收。如图所示
5
解决ThreadLocal内存泄漏的常用方法是：在使用完ThreadLocal之后，及时remove掉。
public void remove() {
// 根据当前线程，获取ThreadLocalMap
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
if (m != null)
// map不为null，执行remove操作
m.remove(this);
}
// ThreadLocal 的remove()
private void remove(ThreadLocal<?> key) {
// 获取存放key-value的数组。
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
// 根据ThreadLocal的HashCode确定唯一的角标
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i];e != null;e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
if (e.get() == key) {
// 如果和本ThreadLocal相同。将引用置null。
e.clear();
// 实行Enty和Entry.value置null。源码中 tab[staleSlot].value = null; tab[staleSlot] = null;
expungeStaleEntry(i);
return;
}
}
}到此，相信大家对“ThreadLocal的常用方法、使用场景及注意事项有哪些”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是亿速云网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
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