【移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)】Android進(jìn)階你必須要了解的知識(shí)：ThreadLocal

【移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)】Android進(jìn)階你必須要了解的知識(shí)：ThreadLocal

1、ThreadLocal是什么？ThreadLocal是一個(gè)線程內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類(lèi)，通過(guò)他可以在指定的線程中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)后，只能在指定的線程中獲取到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，對(duì)其他線程來(lái)說(shuō)無(wú)法獲取到數(shù)據(jù)。2、ThreadLocal的使用場(chǎng)景日常使用場(chǎng)景不多，當(dāng)某些數(shù)據(jù)是以線程為作用域并且不同線程具有不同的數(shù)據(jù)副本的時(shí)候，可以考慮使用ThreadLocal。Android源碼的Lopper、ActivityThread以及AMS中都用到了ThreadLocal。3、ThreadLocal的使用示例publicclassThreadLocalActivityextendsAppCompatActivity{

privateThreadLocal<String>name=newThreadLocal<>();

@Override

protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_thread_local);

name.set("小明");

Log.d("ThreadLocalActivity","Thread:"+Thread.currentThread().getName()+"name:"+name.get());

newThread("thread1"){

@Override

publicvoidrun(){

name.set("小紅");

Log.d("ThreadLocalActivity","Thread:"+Thread.currentThread().getName()+"name:"+name.get());

}

}.start();

newThread("thread2"){

@Override

publicvoidrun(){

Log.d("ThreadLocalActivity","Thread:"+Thread.currentThread().getName()+"name:"+name.get());

}

}.start();

}

}運(yùn)行結(jié)果：D/ThreadLocalActivity:Thread:mainname:小明

D/ThreadLocalActivity:Thread:thread1name:小紅

D/ThreadLocalActivity:Thread:thread2name:null可以看到雖然訪問(wèn)的是同一個(gè)ThreadLocal對(duì)象，但是獲取到的值卻是不一樣的。4、ThreadLocal的源碼閱讀那么為什么會(huì)造成這樣的結(jié)果呢？這就需要去看看ThreadLocal的源碼實(shí)現(xiàn)，這里的源碼版本為API28。主要看它的get和set方法。set方法：publicvoidset(Tvalue){

Threadt=Thread.currentThread();

ThreadLocalMapmap=getMap(t);

if(map!=null)

map.set(this,value);

else

createMap(t,value);

}set方法中首先獲取了當(dāng)前線程對(duì)象，然后通過(guò)getMap方法傳入當(dāng)前線程t獲取到一個(gè)ThreadLocalMap，接下來(lái)判斷這個(gè)map是否為空，不為空就直接將當(dāng)前ThreadLocal作為key，set方法中傳入要保存的值最為value，存放到map中；如果map為空就調(diào)用createMap方法創(chuàng)建一個(gè)map并同樣將當(dāng)前ThreadLocal和要保存的值作為key和value加入到map中。接下先看getMap方法：ThreadLocalMapgetMap(Threadt){

returnt.threadLocals;

}getMap方法比較簡(jiǎn)單，就是返回從傳入的當(dāng)前線程對(duì)象的成員變量threadLocals。接著是createMap方法：voidcreateMap(Threadt,TfirstValue){

t.threadLocals=newThreadLocalMap(this,firstValue);

}createMap方法也很簡(jiǎn)單就是new了一個(gè)ThreadLocalMap并賦給當(dāng)前線程對(duì)象t中的threadLocals。原來(lái)這個(gè)Map是存放在Thread類(lèi)中的。于是進(jìn)入Thread類(lèi)中查看。Thread.java第188-190行：/*ThreadLocalvaluespertainingtothisthread.Thismapismaintained

*bytheThreadLocalclass.*/

ThreadLocal.ThreadLocalMapthreadLocals=null;根據(jù)這里的注釋可以得知，每個(gè)線程Thread中都有一個(gè)ThreadLocalMap類(lèi)型的threadLocals成員變量來(lái)保存數(shù)據(jù)，通過(guò)ThreadLocal類(lèi)來(lái)進(jìn)行維護(hù)。這樣看來(lái)我們每次在不同線程調(diào)用ThreadLocal的set方法set的數(shù)據(jù)是存在不同線程的ThreadLocalMap中的，就像注釋說(shuō)的ThreadLocal只是起了個(gè)維護(hù)ThreadLocalMap的功能。想到是get方法同樣也是到不同線程的ThreadLocalMap去取數(shù)據(jù)。get方法：publicTget(){

Threadt=Thread.currentThread();

ThreadLocalMapmap=getMap(t);

if(map!=null){

ThreadLocalMap.Entrye=map.getEntry(this);

if(e!=null){

@SuppressWarnings("unchecked")

Tresult=(T)e.value;

returnresult;

}

}

returnsetInitialValue();

}果然，get方法中同樣是先獲取當(dāng)前線程對(duì)象，然后在拿著這個(gè)對(duì)象t去獲取到t中的ThreadLocalMap，只要map不等于null就調(diào)用map.getEntry(this)方法來(lái)獲取數(shù)據(jù)，因?yàn)門(mén)hreadLocalMap里使用一個(gè)內(nèi)部類(lèi)Entry來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，所以調(diào)用getEntry(this)方法，傳入的key是當(dāng)前的ThreadLocal。這樣獲取到Entry類(lèi)型數(shù)據(jù)e，只要e不為null，返回e.value即先前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。如果獲取到的map為null又或者根據(jù)key獲取Entry為null，就調(diào)用setInitialValue方法初始化一個(gè)value返回。setInitialValue和initialValue方法：privateTsetInitialValue(){

Tvalue=initialValue();

Threadt=Thread.currentThread();

ThreadLocalMapmap=getMap(t);

if(map!=null)

map.set(this,value);

else

createMap(t,value);

returnvalue;

}

protectedTinitialValue(){

returnnull;

}setInitialValue方法中首先調(diào)用initialValue方法初始化了一個(gè)空value，之后的操作和set方法相同，將這個(gè)空的value加入到當(dāng)前線程的ThreadLocalMap中去，ThreadLocalMap為空就創(chuàng)建個(gè)Map，最后返回這個(gè)空值。至此，ThreadLocal的get、set方法就都看過(guò)了，也理解了ThreadLocal可以在多個(gè)線程中操作而互不干擾的原因。但是ThreadLocal還有一個(gè)要注意的地方就是ThreadLocal使用不當(dāng)會(huì)造成內(nèi)存泄漏。5、ThreadLocal內(nèi)存泄漏的原因內(nèi)存泄漏的根本原因是當(dāng)一個(gè)對(duì)象已經(jīng)不需要再使用本該被回收時(shí)，另外一個(gè)正在使用的對(duì)象持有它的引用從而導(dǎo)致它不能被回收，導(dǎo)致本該被回收的對(duì)象不能被回收而停留在堆內(nèi)存中。那么ThreadLocal中是在哪里發(fā)生的呢？這就要看到ThreadLocalMap中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)部類(lèi)Entry。staticclassEntryextendsWeakReference<ThreadLocal<?>>{

/**ThevalueassociatedwiththisThreadLocal.*/

Objectvalue;

Entry(ThreadLocal<?>k,Objectv){

super(k);

value=v;

}

}可以看到這個(gè)Entry類(lèi)，這里的key是使用了個(gè)弱引用，所以因?yàn)槭褂萌跻眠@里的key，ThreadLocal會(huì)在JVM下次GC回收時(shí)候被回收，而造成了個(gè)key為null的情況，而外部ThreadLocalMap是沒(méi)辦法通過(guò)nullkey來(lái)找到對(duì)應(yīng)value的。如果當(dāng)前線程一直在運(yùn)行，那么線程中的ThreadLocalMap也就一直存在，而map中卻存在key已經(jīng)被回收為null對(duì)應(yīng)的Entry和value卻一直存在不會(huì)被回收，造成內(nèi)存的泄漏。不過(guò)，這一點(diǎn)設(shè)計(jì)者也考慮到了，在get()、set()、remove()方法調(diào)用的時(shí)候會(huì)清除掉線程ThreadLocalMap中所有Entry中Key為null的Value，并將整個(gè)Entry設(shè)置為null，這樣在下次回收時(shí)就能將Entry和value回收。這樣看上去好像是因?yàn)閗ey使用了弱引用才導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏，為了解決還特意添加了清除nullkey的功能，那么是不是不用弱引用就可以了呢？很顯然不是這樣的。設(shè)計(jì)者使用弱引用是由原因的。所以，由于ThreadLocalMap和線程Thread的生命周期一樣長(zhǎng)，如果沒(méi)有手動(dòng)刪除Map的中的key，無(wú)論使用強(qiáng)引用還是弱引用實(shí)際上都會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，