Java에서 ThreadLocal 스레드 변수의 구현 원리는 무엇입니까?

ThreadLocal이란 무엇입니까?

ThreadLocal을 사용하면 스레드 전용 변수를 만들 수 있습니다. 이 변수는 다른 스레드에 표시되지 않습니다. ThreadLocal은 각 스레드에서 변수의 복사본을 생성하고 각 스레드는 코드 예제인 전용 스레드 변수에 액세스할 수 있습니다.

public class ThreadLocalDemo {
 
    //创建一个ThreadLocal对象,用来为每个线程会复制保存一份变量,实现线程封闭
    private  static ThreadLocal<Integer> localNum = new ThreadLocal<Integer>(){
        @Override
        protected Integer initialValue() {
            return 1;
        }
    };
 
    public static void main(String[] args) {
          //线程0
          new Thread(){
              @Override
              public void run() {
                   localNum.set(1);
                  try {
                      Thread.sleep(2000);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
                  localNum.set(localNum.get()+10);
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+localNum.get());//11
              }
          }.start();
        //线程1
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                localNum.set(3);
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                localNum.set(localNum.get()+20);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+localNum.get());//23
            }
        }.start();
        
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+localNum.get());//0
    }
}

위에서 언급한 것처럼 메인 스레드와 새로 생성된 2개의 스레드를 합하면 총 3개의 스레드가 있습니다. 각 스레드에는 자체 전용 변수 1, set() 및 get(이 포함되어 있습니다. ) 메소드를 사용하여 값을 설정하고 가져옵니다. 실행 결과는 다음과 같습니다.

ThreadLocal 구현 원리 분석

ThreadLocal은 모든 유형의 객체를 허용하고 내부적으로 ThreadLocalMap을 유지 관리하는 일반 클래스입니다. 우리가 사용하는 get(), set() 등은 실제로 이 클래스에서 나옵니다. 개인 값을 기록하기 위해 현재 스레드에 대해 ThreadLocalMap 개체가 생성될 때마다

set() 메서드를 먼저 살펴보겠습니다.

public void set(T value) {
    //拿到当前线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    //拿到当前线程map
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        //存在设置值
        map.set(this, value);
    else
        //不存在则创建
        createMap(t, value); 
}

void createMap(Thread t, T firstValue) {
    //threadLocals属性即为此map
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

그러면 get() 메소드

public T get() {
    //拿到当前线程
    Thread t = Thread.currentThread();
    //拿到当前线程对应的map
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    //如果已有map
    if (map != null) {
        //取值操作, 拿到对应的Entry
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
           @SuppressWarnings("unchecked")
           T result = (T)e.value;
           return result;
        }
    }
    //没有map, 则去创建初始化一个map
    return setInitialValue();
}

private T setInitialValue() {
    //initialValue()方法返回的value为null
    T value = initialValue();
    //拿到当前线程去创建对应的map
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
    return value;
}

ThreadLocal은 ThreadLocalMap의 패키지로 이해될 수 있습니다

ThreadLocal 메모리 누수 문제

ThreadLocalMap에서 ThreadLocal 객체는 약한 참조를 키로 사용합니다

이 경우 ThreadLocal cal 외부의 강력한 참조가 없으면 키는 GC에 의해 재활용될 예정이므로 ThreadLocalMap의 키는 null이 되고 값은 여전히 ​​강력한 참조 체인을 갖습니다.

스레드는 동시에 여러 ThreadLocal을 가질 수 있습니다. 약한 참조인 키가 재활용되면 그 값은 재활용될 수 없으므로 이 ThreadLocal의 수명 주기는 이 스레드만큼 길어지게 됩니다(이 값의 강한 참조 체인은 깨지지 않기 때문입니다). 스레드가 실행을 완료할 때까지) 스레드가 종료되지 않으면 누적된 값도 재활용할 수 없으므로 메모리 누수 문제가 발생합니다

여기서 문제를 해결하는 방법은: 제거() 메서드를 호출하는 것입니다. ThreadLocal을 사용한 후 매번 데이터를 삭제하려면

public void remove() {
    ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
    if (m != null)
       m.remove(this);
}

키의 장단점을 살펴보겠습니다. 참조의 차이점

키를 강력한 참조로 사용하는 경우 키의 수명 주기는 스레드만큼 깁니다. 안정적인 강력한 참조 체인이 있어 재활용할 수 없으므로 약한 참조로 사용되면 GC가 자동으로 재활용하므로 후속 Remove() 메서드에서 더 나은 재활용 가치를 얻을 수 있으므로 일반적으로 설계합니다. ThreadLocal은 비공개 정적이어야 하며, 사용 후 제거() 메서드를 사용하여 수동으로 삭제하세요

위 내용은 Java에서 ThreadLocal 스레드 변수의 구현 원리는 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!