ThreadLocal夺命4问
作者：互联网
不啰嗦，直接上菜。
标签：【各种级别】【Java】【源码】
1. 问
连环四问：
- ThreadLocal的原理？
- 内存泄漏的原因？
- InheritableThreadLocal用过吗？
- Netty的FastThreadLocal是什么？
2. 分析
ThreadLocal作为实现“线程封闭”的最主要的编程手段，经常被使用。比如，比如，传统的SimpleDateFormat，不是线程安全的。如果你声明成全局变量，在并发环境下就会产生时间错乱。一种好的解决方式，就是使用ThreadLocal。
ThreadLocal使用非常广泛。比如，Spring的事务管理，就是通过它实现的。但它的弱点也是有的，不能透传（不能被子线程获取），所以催生了InheritableThreadLocal，甚至更高级的封装库。
3. 答
3.1 ThreadLocal的原理？
看过源码就不难回答。如下图（这张图最易懂），ThreadLocal的get和remove方法，只不过是一个使用的快捷方式。它的真正数据，是存在于线程中的一个叫做ThreadLocalMap的结构里。
一个ThreadLocal的值，会根据线程的不同，分散在N个线程中。所以获取ThreadLocal的Value，有两个步骤。
- 第一步，根据线程获取Map
- 第二部，根据自身从Map中获取值，所以它的this就是Map的Key
这没什么原理。这就是一个为了照顾编码习惯的数据结构。
3.2 内存泄漏的原因？
严格来说，ThreadLocal没有内存泄漏问题。有的话，那就是你忘记执行remove方法。这是不正确使用引起的。
这和其他一些内存泄漏的问题是一致的，比如：
- 流没有关闭
- 连接没有断开
- 滥用static map
为什么会有泄漏问题？
如果你不调用remove方法的话，ThreadLocal所对应的值，就会存在，一直到当前线程的销毁。
众所周知，线程的生命周期都比较长，加上现在普遍使用的线程池，会让线程的生命更加长。不remove，当然不会释放。这和Key，到底是不是弱引用，关系不大。
那这种情况，属不属于泄漏问题，是一个咬字眼的问题。面试的过程是探讨，并不一定要标准的答案。
比起内存泄漏问题，线程池所引起的数据错乱问题，更加应该引起关心。因为放在ThreadLocal的数据，肯定不会很大，泄漏顶多占用一点内存而已；而数据错乱，可是会引起业务Bug的。
3.3 InheritableThreadLocal用过吗？
InheritableThreadLocal在父子线程传递值的时候用到过，解决了threadlocal不能在父子线程间传值的问题。
这个在本质上，还是通过Thread来实现的。通过两个Map来进行属性拷贝。
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained * by the ThreadLocal class. */ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;/* * InheritableThreadLocal values pertaining to this thread. This map is * maintained by the InheritableThreadLocal class. */ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;复制代码
不要高兴太早，对于使用线程池的情况，由于会缓存线程，线程是缓存起来反复使用的。这时父子线程关系的上下文传递，已经没有意义。
附加问：你如何解决的？
阿里这里有个库，github.com/alibaba/tra… 专门解决变量跨线程共享。如果你面的阿里，不妨顺便舔一把。
3.4 Netty的FastThreadLocal是什么
既然Java中有了ThreadLocal类了，为什么Netty还自己创建了一个叫做FastThreadLocal的结构？
我们首先来看一下ThreadLocal的实现。
Thread类中，有一个成员变量threadLocals，存放了与本线程相关的所有自定义信息。对这个变量的定义在Thread类，而操作却在ThreadLocal类中。
问题就出在ThreadLocalMap类上，它虽然叫Map，但却没有实现Map的接口。如图，ThreadLocalMap在rehash的时候，并没有采用类似HashMap的数组+链表+红黑树的做法，它只使用了一个数组，使用开放寻址（遇到冲突，依次查找，直到空闲位置）的方法，这种方式是非常低效的。
由于Netty对ThreadLocal的使用非常频繁，Netty对它进行了专项的优化。它之所以快，是因为在底层数据结构上做了文章，使用常量下标对元素进行定位，而不是使用JDK默认的探测性算法。
底层的InternalThreadLocalMap对cacheline也做了相应的优化。
4. 扩展
上面是一篇关于变量透传的文章，比较深入，可以看下。
作者简介：小姐姐味道 (xjjdog)，一个不允许程序员走弯路的公众号。聚焦基础架构和Linux。十年架构，日百亿流量，与你探讨高并发世界，给你不一样的味道。我的个人微信xjjdog0，欢迎添加好友，进一步交流。
标签：泄漏,Map,夺命,ThreadLocal,线程,内存,InheritableThreadLocal 来源： https://blog.51cto.com/u_14355948/2709442