有關(guān)ThreadLocal的面試題你真的懂了嗎

說明

面試官：講講你對ThreadLocal的一些理解。

那么我們該怎么回答呢？？？？你也可以思考下，下面看看零度的思考；

• ThreadLocal用在什么地方？
• ThreadLocal一些細(xì)節(jié)！
• ThreadLocal的最佳實(shí)踐！
• 思考

ThreadLocal用在什么地方？

討論ThreadLocal用在什么地方前，我們先明確下，如果僅僅就一個(gè)線程，那么都不用談ThreadLocal的，ThreadLocal是用在多線程的場景的?。。?/p>

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?。。?！
• 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！?。?/li>

保存線程上下文信息，在任意需要的地方可以獲?。。?！

由于ThreadLocal的特性，同一線程在某地方進(jìn)行設(shè)置，在隨后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(gè)請求怎么把一串后續(xù)關(guān)聯(lián)起來，就可以用ThreadLocal進(jìn)行set，在后續(xù)的任意需要記錄日志的方法里面進(jìn)行g(shù)et獲取到請求id，從而把整個(gè)請求串起來。

還有比如Spring的事務(wù)管理，用ThreadLocal存儲(chǔ)Connection，從而各個(gè)DAO可以獲取同一Connection，可以進(jìn)行事務(wù)回滾，提交等操作。

備注： ThreadLocal的這種用處，很多時(shí)候是用在一些優(yōu)秀的框架里面的，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并發(fā)問題提供了一種新的思路。但是ThreadLocal也有局限性，我們來看看阿里規(guī)范：

每個(gè)線程往ThreadLocal中讀寫數(shù)據(jù)是線程隔離，互相之間不會(huì)影響的，所以ThreadLocal無法解決共享對象的更新問題！

由于不需要共享信息，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(guī)范里面也提到了：

ThreadLocal一些細(xì)節(jié)！

ThreaLocal使用示例代碼：

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();
}
}

代碼截圖：

代碼運(yùn)行結(jié)果：

從運(yùn)行的結(jié)果我們可以看到threadLocal1進(jìn)行set值對threadLocal2并沒有任何影響！

Thread、ThreadLocalMap、ThreadLocal總覽圖

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

一個(gè)ThreadLocal只能存儲(chǔ)一個(gè)Object對象，如果需要存儲(chǔ)多個(gè)Object對象那么就需要多個(gè)ThreadLocal?。?！

如圖：

看到上面的幾個(gè)圖，大概思路應(yīng)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:

java對象的引用包括 ： 強(qiáng)引用，軟引用，弱引用，虛引用 。

因?yàn)檫@里涉及到弱引用，簡單說明下：

弱引用也是用來描述非必需對象的，當(dāng)JVM進(jìn)行垃圾回收時(shí)，無論內(nèi)存是否充足，該對象僅僅被弱引用關(guān)聯(lián)，那么就會(huì)被回收。

當(dāng)僅僅只有ThreadLocalMap中的Entry的key指向ThreadLocal的時(shí)候，ThreadLocal會(huì)進(jìn)行回收的?。?！

ThreadLocal被垃圾回收后，在ThreadLocalMap里對應(yīng)的Entry的鍵值會(huì)變成null，但是Entry是強(qiáng)引用，那么Entry里面存儲(chǔ)的Object，并沒有辦法進(jìn)行回收，所以ThreadLocalMap 做了一些額外的回收工作。

雖然做了但是也會(huì)存在內(nèi)存泄漏風(fēng)險(xiǎn)（我沒有遇到過，網(wǎng)上很多類似場景，所以會(huì)提到后面的ThreadLocal最佳實(shí)踐?。。。?/p>

ThreadLocal的最佳實(shí)踐！

ThreadLocal被垃圾回收后，在ThreadLocalMap里對應(yīng)的Entry的鍵值會(huì)變成null，但是Entry是強(qiáng)引用，那么Entry里面存儲(chǔ)的Object，并沒有辦法進(jìn)行回收，所以ThreadLocalMap 做了一些額外的回收工作。

備注： 很多時(shí)候，我們都是用在線程池的場景，程序不停止，線程基本不會(huì)銷毀！?。?/p>

由于線程的生命周期很長，如果我們往ThreadLocal里面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(huì)調(diào)用進(jìn)行額外的清理，但是ThreadLocal被垃圾回收后，在ThreadLocalMap里對應(yīng)的Entry的鍵值會(huì)變成null，但是后續(xù)在也沒有操作set、get等方法了。

所以最佳實(shí)踐，應(yīng)該在我們不使用的時(shí)候，主動(dòng)調(diào)用remove方法進(jìn)行清理。

這里把ThreadLocal定義為static還有一個(gè)好處就是，由于ThreadLocal有強(qiáng)引用在，那么在ThreadLocalMap里對應(yīng)的Entry的鍵會(huì)永遠(yuǎn)存在，那么執(zhí)行remove的時(shí)候就可以正確進(jìn)行定位到并且刪除?。?！

最佳實(shí)踐做法應(yīng)該為：

try {
// 其它業(yè)務(wù)邏輯
} finally {
threadLocal對象.remove();
}

思考

如果面試的時(shí)候，可以把上面的內(nèi)容都可以講到，個(gè)人覺得就非常好了，回答的就挺完美了。但是如果你可以進(jìn)行下面的回答，那么就更完美了。

對于ThreadLocal，我在看Netty源碼的時(shí)候，還了解過FastThreadLocal，xxxxx一些列內(nèi)容，那就是一個(gè)升級了。

在我本地進(jìn)行測試，F(xiàn)astThreadLocal的吞吐量是jdkThreadLocal的3倍左右。