Apakah penggunaan dan prinsip ThreadLocal di Java

Penggunaan

• Asingkan data antara utas

• Elakkan menghantar parameter untuk setiap kaedah dalam utas dan semua kaedah dalam utas Anda boleh terus mendapatkan objek yang diuruskan dalam ThreadLocal.

package com.example.test1.service;

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

@Component
public class AsyncTest {

    // 使用threadlocal管理
    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatLocal =
            ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));

    // 不用threadlocal进行管理，用于对比
    SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat();

    // 线程名称以task开头
    @Async("taskExecutor")
    public void formatDateSync(String format, Date date) throws InterruptedException {
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = dateFormatLocal.get();
        simpleDateFormat.applyPattern(format);
        
        // 所有方法都可以直接使用这个变量，而不用根据形参传入
        doSomething();
        
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("sync " + Thread.currentThread().getName() +  " | " + simpleDateFormat.format(date));
        
        // 线程执行完毕，清除数据
        dateFormatLocal.remove();
    }

    // 线程名称以task2开头
    @Async("taskExecutor2")
    public void formatDate(String format, Date date) throws InterruptedException {
        dateFormat.applyPattern(format);
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("normal " + Thread.currentThread().getName() +  " | " + dateFormat.format(date));
    }
}

Gunakan junit untuk menguji:

@Test
void test2() throws InterruptedException {
for(int index = 1; index <= 10; ++index){
String format = index + "-yyyy-MM-dd";
Date time = new Date();
asyncTest.formatDate(format, time);
}

for(int index = 1; index <= 10; ++index){
String format = index + "-yyyy-MM-dd";
Date time = new Date();
asyncTest.formatDateSync(format, time);
}
}

Hasilnya adalah seperti berikut. Anda boleh melihat pembolehubah yang tidak diuruskan oleh ThreadLocal tidak sepadan dengan format yang betul.

tugas penyegerakan--10 | 10-2023-04-11
tugas penyegerakan--9 |. 04-11
tugas biasa2-5 |. 2-2023-04-11
tugas biasa2-10 | >tugasan penyegerakan--1 |. 1-2023-04-11
tugas biasa2-7 |. 9 |. 2-2023-04-11
tugas penyegerakan--6 | 2-2023-04-11
tugas penyegerakan--7 | 7-2023-04-11
tugas penyegerakan--4 |. 2023-04-11
tugas biasa2-4 |. 2-2023-04-11
tugas biasa2-1 |. 11
tugas biasa2-2 |. 2-2023-04-11


Prinsip pelaksanaan

Proses mendapatkan data daripada
:

Pertama Dapatkan benang yang sepadan.

diperolehi dalam urutan melalui

ThreadLocal ialah jadual cincang yang dilaksanakan semula yang melaksanakan pencincangan berdasarkan dua elemen:

Objek

ditakrif pengguna getMap(t), contohnya: ThreadLocalMap.

ThreadLocalMap

merangkumi

objek
• .

  ThreadLocaldateFormatLocal

  Gunakan kaedah
untuk mendapatkan

• value yang sepadan dalam jadual cincang berdasarkan objek Entry semasa jika ia adalah kali pertama untuk menggunakan

  , kemudian gunakan
untuk memanggil kaedah

yang ditindih pengguna untuk mencipta peta dan memulakannya dengan nilai yang ditentukan pengguna.

map.getEntry(this)Dalam reka bentuk ini, apabila benang mati, pembolehubah kongsi benang threadlocal akan dimusnahkan. Entry

Perhatikan bahawa get() objek adalah rujukan yang lemah: setInitialValue()initialValue()

Penggunaan biasa rujukan lemah ialah:

ThreadLocalMap

Oleh itu, dalam

public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T result = (T)e.value;
            return result;
        }
    }
    return setInitialValue();
}

,

mewakili objek Entry, yang merupakan rujukan yang lemah. v mewakili

yang diuruskan oleh

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;

    // k: ThreadLocal, v: value
    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
        super(k);
        value = v;
    }
}

, yang merupakan rujukan yang kukuh.

Kebocoran Memori

WeakReference<RoleDTO> weakReference = new WeakReference<>(new RoleDTO());

EntryKebocoran Memorik bermaksud objek yang tidak berguna (objek tidak lagi digunakan) terus menduduki memori atau memori objek yang tidak berguna tidak dapat dilepaskan dalam masa, mengakibatkan ingatan Pembaziran ruang dipanggil kebocoran ingatan. Apabila aktiviti pemungut sampah meningkat dan penggunaan memori terus meningkat, prestasi program secara beransur-ansur akan menunjukkan penurunan Dalam kes yang melampau, ThreadLocal akan dicetuskan, menyebabkan program ranap. ThreadLocalvalueMasalah kebocoran memori berlaku terutamanya dalam kumpulan benang, kerana benang dalam kumpulan benang dilaksanakan secara berterusan dan tugasan baharu diperoleh secara berterusan daripada baris gilir tugasan untuk pelaksanaan. Tetapi mungkin terdapat

objek dalam tugasan, dan

objek ini akan disimpan dalam

urutan, jadi

akan menjadi lebih besar dan lebih besar. Tetapi OutOfMemoryError diserahkan oleh tugas (pekerja) Selepas tugasan dilaksanakan, objek

yang sepadan akan dimusnahkan. Hubungan dalam benang ialah:

. Kerana ThreadLocal adalah rujukan yang lemah, ia akan dimusnahkan semasa GC, yang akan menyebabkan ThreadLocal wujud dalam ThreadLocalMap. ThreadLocalMap

Gunakan remove()ThreadLocalThreadLocalThread -> ThreadLoalMap -> Entry8cea09e86e6da166e71a296f2b1f24bdMemandangkan benang dalam kumpulan benang sentiasa berjalan, jika ThreadLocal tidak dibersihkan, ThreadLoalMap akan terus mengisi memori . Kaedah Entry5e33282b25ec20a016ad69d03248472f akan mengosongkan

daripada

.

Gunakan pengubahsuaian statik

ThreadLoalMapEntry5e33282b25ec20a016ad69d03248472f dan tetapkan remove() kepada key==null untuk mengelakkan penciptaan berulang Entry selepas kelas benang dihantar ke kumpulan benang beberapa kali . Sebagai contoh, terdapat urutan yang ditentukan pengguna

yang menggunakan kumpulan benang untuk mengendalikan 10 tugasan. Kemudian akan disimpan dalam

setiap utas yang digunakan untuk memproses tugas dalam kumpulan utas Disebabkan penambahan kata kunci

, semua pembolehubah ThreadLocal dirujuk oleh static dalam setiap. benang Ini semua pembolehubah yang sama. Walaupun kebocoran memori berlaku pada masa ini, semua kelas Ujian hanya akan mempunyai satu objek Entry, yang tidak akan menyebabkan penggunaan memori yang berlebihan.

public class Test implements Runnable{
    private static ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<>();
    @Override
    public void run() {
        // do something
    }
}

Atas ialah kandungan terperinci Apakah penggunaan dan prinsip ThreadLocal di Java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!