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ThreadLocal

ThreadLocal是什么?​

ThreadLocal，即线程本地变量。如果你创建了一个 ThreadLocal 变量，那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的一个本地拷贝，多个线程操作这个变量的时候，实际是操作自己本地内存里面的变量，从而起到线程隔离的作用，避免了线程安全问题。

创建一个ThreadLocal变量

static ThreadLocal<String> localVariable = new ThreadLocal<>();

ThreadLocal的应用场景有

  • 数据库连接池
  • 会话管理中使用

ThreadLocal 的实现原理​

  • Thread 类有一个类型为 ThreadLocal.ThreadLocalMap 的实例变量threadLocals，即每个线程都有一个属于自己的ThreadLocalMap。
  • ThreadLocalMap内部维护着Entry数组，每个Entry代表一个完整的对象，key是ThreadLocal本身，value是ThreadLocal的泛型值。
  • 每个线程在往ThreadLocal里设置值的时候，都是往自己的ThreadLocalMap里存，读也是以某个ThreadLocal作为引用，在自己的map里找对应的key，从而实现了线程隔离。

ThreadLocal内存结构图：

img

由结构图是可以看出：

  • Thread对象中持有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap的成员变量。
  • ThreadLocalMap内部维护了Entry数组，每个Entry代表一个完整的对象，key是ThreadLocal本身，value是ThreadLocal的泛型值。

知道 ThreadLocal 内存泄露问题吗？​

先看看一下的TreadLocal的引用示意图哈，

img

ThreadLocalMap中使用的 key 为 ThreadLocal 的弱引用，如下img：

img

弱引用：只要垃圾回收机制一运行，不管JVM的内存空间是否充足，都会回收该对象占用的内存。

弱引用比较容易被回收。因此，如果ThreadLocal（ThreadLocalMap的Key）被垃圾回收器回收了，但是因为ThreadLocalMap生命周期和Thread是一样的，它这时候如果不被回收，就会出现这种情况：ThreadLocalMap的key没了，value还在，这就会**「造成了内存泄漏问题」**。

如何**「解决内存泄漏问题」**？使用完ThreadLocal后，及时调用remove()方法释放内存空间。

了解ReentrantLock吗？​

ReetrantLock是一个可重入的独占锁，主要有两个特性，一个是支持公平锁和非公平锁，一个是可重入。 ReetrantLock实现依赖于AQS(AbstractQueuedSynchronizer)。

ReetrantLock主要依靠AQS维护一个阻塞队列，多个线程对加锁时，失败则会进入阻塞队列。等待唤醒，重新尝试加锁。

ReadWriteLock是什么？​

首先ReentrantLock某些时候有局限，如果使用ReentrantLock，可能本身是为了防止线程A在写数据、线程B在读数据造成的数据不一致，但这样，如果线程C在读数据、线程D也在读数据，读数据是不会改变数据的，没有必要加锁，但是还是加锁了，降低了程序的性能。

因为这个，才诞生了读写锁ReadWriteLock。ReadWriteLock是一个读写锁接口，ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock接口的一个具体实现，实现了读写的分离，读锁是共享的，写锁是独占的，读和读之间不会互斥，读和写、写和读、写和写之间才会互斥，提升了读写的性能