java中InheritableThreadLocal異步傳遞數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)原理

本篇內(nèi)容主要講解“java中InheritableThreadLocal異步傳遞數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)原理”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“java中InheritableThreadLocal異步傳遞數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)原理”吧!

在Java中，一個(gè)Java線程就是一個(gè)操作系統(tǒng)線程，創(chuàng)建一個(gè)線程需要通過new  Thread創(chuàng)建，由JVM為Thread綁定操作系統(tǒng)線程，即便是使用線程池，也需要通過new Thread創(chuàng)建線程。

Thread類有兩個(gè)ThreadLocal字段：

public class Thread implements Runnable {     ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;     ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null; }

InheritableThreadLocal是ThreadLocal的子類，本質(zhì)上就是一個(gè)ThreadLocal。

在Thread類中，threadLocals與inheritableThreadLocals都是線程對象私有的，只能通過當(dāng)前線程對象寫入和獲取數(shù)據(jù)，只是Thread會(huì)將寫入inheritableThreadLocals的數(shù)據(jù)傳遞給子線程的inheritableThreadLocals。

當(dāng)我們往ThreadLocal或者InheritableThreadLocal寫入數(shù)據(jù)時(shí)，寫入過程為：

• 1、ThreadLocal或者InheritableThreadLocal先調(diào)用Thread#currentThread靜態(tài)方法獲取當(dāng)前線程的Thread對象;

• 2、獲取Thread對象的threadLocals或者inheritableThreadLocals;

• 3、將ThreadLocal或者InheritableThreadLocal對象作為key，將數(shù)據(jù)寫入到當(dāng)前Thread對象的threadLocals或者inheritableThreadLocals字段中。

因此，Thread的threadLocals與inheritableThreadLocals的key是ThreadLocal或者InheritableThreadLocal實(shí)例，value是寫入的數(shù)據(jù)。

關(guān)于threadLocals我在前面一篇《反向理解ThreadLocal，或許這樣更容易理解》已經(jīng)詳細(xì)介紹過了，本篇重點(diǎn)分析inheritableThreadLocals是如何傳遞給子線程的。

默認(rèn)情況下，當(dāng)我們使用new  Thread()創(chuàng)建一個(gè)線程時(shí)，在Thread的構(gòu)造方法中會(huì)通過Thread#currentThread獲取當(dāng)前線程，將當(dāng)前線程作為新創(chuàng)建線程的父線程，所以就有了父子線程關(guān)系。

無論使用哪個(gè)重載的構(gòu)造方法創(chuàng)建Thread，都會(huì)在構(gòu)造方法中調(diào)用init方法完成初始化為Thread字段賦值，而init方法中有這樣一段代碼：

private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,                       long stackSize, AccessControlContext acc,                       boolean inheritThreadLocals) {         ......         if (inheritThreadLocals && parent.inheritableThreadLocals != null)             this.inheritableThreadLocals =                 ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);        ...... }

在init方法中，由于inheritThreadLocals參數(shù)默認(rèn)為true，所以只要父線程的inheritableThreadLocals字段不為空，就copy一份父線程的inheritableThreadLocals給當(dāng)前創(chuàng)建的線程對象，這就實(shí)現(xiàn)了將父線程的inheritableThreadLocals存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳遞給子線程。

使用InheritableThreadLocal我們不得不考慮的問題：內(nèi)存泄漏。

ThreadLocal.ThreadLocalMap使用數(shù)組存儲(chǔ)元素，與HashMap不同，它通過開放定址法解決hash沖突，不存在鏈表，通過動(dòng)態(tài)擴(kuò)容數(shù)組可無限存儲(chǔ)元素，數(shù)組元素的類型為Entry。

當(dāng)我們往ThreadLocal.ThreadLocalMap寫入一個(gè)key-value時(shí)，ThreadLocalMap把key和value包裝成一個(gè)Entry，并通過key的hashcode值計(jì)算索引值，將Entry放到數(shù)組中。

ThreadLocal.ThreadLocalMap.Entry類的源碼如下:

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {    Object value;    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {        super(k);        value = v;    } }

雖然key為弱引用的ThreadLocal，當(dāng)ThreadLocal釋放時(shí)，Entry的key變?yōu)閚ull，但由于value還在，如果Thread不釋放，那么Entry也就不會(huì)被垃圾收集器回收。

但如果線程是臨時(shí)創(chuàng)建的，在方法中創(chuàng)建且沒有被其它地方引用，當(dāng)線程執(zhí)行完成時(shí)就會(huì)被JVM銷毀，在線程實(shí)際退出之前由JVM調(diào)用線程的exit方法給線程對象完成清理。exit方法部分源碼如下。

private void exit() {     ......     threadLocals = null;     inheritableThreadLocals = null;     ...... }

因此，只要Thread對象的exit方法被調(diào)用，就不會(huì)存在內(nèi)存泄漏問題。只要線程用完就銷毀，那么使用InheritableThreadLocal，在子線程中不需要調(diào)用InheritableThreadLocal的remove方法也不會(huì)存在內(nèi)存泄漏的可能。

比如我們在項(xiàng)目中使用InheritableThreadLocal實(shí)現(xiàn)將Session傳遞給子線程：

@GetMapping("/test") public SsoUser test() {     // 獲取登錄用戶     SsoUser ssoUser = SsoUserManager.curLoggedUser();     System.out.println(ssoUser.getUserCode());     // 支持子線程傳遞     new Thread(() -> {         try {             Thread.sleep(100);             SsoUser ssoUser2 = SsoUserManager.curLoggedUser();             System.out.println(ssoUser2.getUserCode());         } catch (InterruptedException e) {         }     }).start();     return ssoUser; }

在此案例中，由于子線程只是臨時(shí)創(chuàng)建的，所以我們不需要在子線程中調(diào)用InheritableThreadLocal的remove方法，只需要在父線程調(diào)用一次remove方法，因?yàn)閠omcat的work線程是不會(huì)在一次請求結(jié)束后就銷毀的。

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了InheritableThreadLocal是如何實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)傳遞給子線程的，思考題的答案也就有了一半：由于InheritableThreadLocal只能將線程上下文傳遞給當(dāng)前線程創(chuàng)建的子線程，所以只有線程池中的線程是由當(dāng)前線程創(chuàng)建的才能夠傳遞。

但要知道另一半答案我們還需要從線程池中尋找。

使用不同參數(shù)構(gòu)建的線程池不同，常見的有單線程的線程池、只有固定數(shù)量核心線程的線程池、有固定數(shù)量核心線程和非核心線程的線程池、只有非核心線程的線程池。

線程池的幾個(gè)構(gòu)造參數(shù)說明如下：

• corePoolSize：核心線程數(shù)，不會(huì)被釋放的線程數(shù)量(設(shè)置allowCoreThreadTimeOut為ture時(shí)例外);

• maximumPoolSize：線程池的最大線程數(shù)，等于核心線程與非核心線程的數(shù)量總和;

• keepAliveTime：非核心線程最大空閑等待時(shí)間，在指定空閑時(shí)間后如果還沒有任務(wù)則釋放該線程;

• workQueue：任務(wù)隊(duì)列，當(dāng)核心線程數(shù)用完時(shí)，任務(wù)被放入隊(duì)列。

一、線程池是臨時(shí)線程池

如果線程池是在當(dāng)前線程創(chuàng)建的，且任務(wù)都是由當(dāng)前線程提交的，線程池用完就消毀了，那么不管是哪種線程池，池中的線程都是由當(dāng)前線程所創(chuàng)建，在這種場景下，InheritableThreadLocal能夠?qū)ontext傳給給線程池中的任一線程。

二、線程池是全局線程池

如果線程池是全局線程池：

• 沒有核心線程且非核心線程的keepAliveTime等于0：線程都是用到才創(chuàng)建，且由于keepAliveTime等于0，線程用完可能就釋放了，在這種場景下，相當(dāng)于是由當(dāng)前線程創(chuàng)建子線程執(zhí)行任務(wù)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)透傳;

• 沒有非核心線程：前(核心線程數(shù))個(gè)任務(wù)的提交都會(huì)創(chuàng)建線程，也都是由當(dāng)前線程創(chuàng)建，所以只有這幾個(gè)任務(wù)的執(zhí)行是能夠正常獲取父線程寫入InheritableThreadLocal的數(shù)據(jù)的，后面提交的任務(wù)就不知道會(huì)被哪個(gè)核心線程拉取執(zhí)行了;

到此，相信大家對“java中InheritableThreadLocal異步傳遞數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)原理”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！