什么时候应该使用ThreadLocal变量?

它是如何使用的?


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Java中的ThreadLocal类使您能够创建只能由同一个线程读写的变量。因此,即使两个线程正在执行相同的代码,并且该代码有一个对ThreadLocal变量的引用,那么两个线程也不能看到彼此的ThreadLocal变量。

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正如@unknown(谷歌)所提到的,它的用途是定义一个全局变量,其中引用的值在每个线程中都是唯一的。它的使用通常需要存储某种链接到当前执行线程的上下文信息。

我们在Java EE环境中使用它来将用户标识传递给不支持Java EE的类(不能访问HttpSession或EJB SessionContext)。通过这种方式,代码可以从任何地方访问标识,而不必在每个方法调用中显式地传递它。

大多数Java EE调用中的操作的请求/响应周期使得这种类型的使用很容易,因为它提供了定义良好的入口和出口点来设置和取消设置ThreadLocal。

从本质上讲,当您需要一个变量的值依赖于当前线程,并且不方便您以其他方式将值附加到线程(例如,子类化线程)。

典型的情况是,其他框架创建了运行代码的线程,例如servlet容器,或者使用ThreadLocal更有意义,因为你的变量“在它的逻辑位置”(而不是挂在thread子类或其他哈希映射中的变量)。

在我的网站上,我有一些关于何时使用ThreadLocal的进一步讨论和示例,您可能也会感兴趣。

有些人主张使用ThreadLocal作为一种方法,在某些并发算法中,当你需要线程号时,将“线程ID”附加到每个线程上(参见Herlihy & Shavit)。在这种情况下,检查你是否真的得到了好处!

由于ThreadLocal是对给定线程中的数据的引用,因此在使用线程池的应用服务器中使用ThreadLocal时,可能会导致类加载泄漏。在使用ThreadLocal的remove()方法清理你get()或set()的任何ThreadLocals时,你需要非常小心。

如果你在完成时不清理,它持有的任何类的引用作为部署的webapp的一部分将保留在永久堆中,永远不会被垃圾收集。重新部署/取消部署webapp不会清除每个线程对你的webapp类的引用,因为线程不是你的webapp所拥有的。每次后续部署都将创建该类的新实例,该实例永远不会被垃圾收集。

由于java.lang.OutOfMemoryError: PermGen空间,你最终会出现内存不足的异常,在谷歌搜索之后可能只是增加-XX:MaxPermSize,而不是修复这个错误。

如果您最终遇到了这些问题,您可以通过使用Eclipse的Memory Analyzer和/或遵循Frank Kieviet的指南和后续内容来确定哪个线程和类保留了这些引用。

更新:重新发现Alex Vasseur的博客条目,它帮助我找到了一些我遇到的ThreadLocal问题。

文档说得很好:“每个访问[线程局部变量]的线程(通过它的get或set方法)都有它自己的、独立初始化的变量副本”。

当每个线程必须有自己的某个副本时,可以使用一个。默认情况下,数据在线程之间共享。

自Java 8发布以来,有更多的声明性方法来初始化ThreadLocal:

ThreadLocal<String> local = ThreadLocal.withInitial(() -> "init value");

在Java 8发布之前,你必须做以下事情:

ThreadLocal<String> local = new ThreadLocal<String>(){
    @Override
    protected String initialValue() {
        return "init value";
    }
};

此外,如果用于ThreadLocal的类的实例化方法(构造函数,工厂方法)不接受任何参数,您可以简单地使用方法引用(在Java 8中引入):

class NotThreadSafe {
    // no parameters
    public NotThreadSafe(){}
}
    
ThreadLocal<NotThreadSafe> container = ThreadLocal.withInitial(NotThreadSafe::new);

注意: 计算是惰性的,因为你传递的java.util.function.Supplier lambda只在调用ThreadLocal#get但value之前没有计算时才会计算。