ThreadPool对ThreadLocal的影响

ThreadLocal

ThreadLocal很容易望文生义”本地线程”。其实ThreadLocal并不是一个本地线程，而是Thread的一个局部变量。ThreadLocal为每一个使用改变量的线程提供一个独立的副本，每一个线程都可以独立改变自己的副本，而不会影响其他线程所对应的副本。

ThreadLocal实现原理

/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
     * by the ThreadLocal class. */
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

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();
}

public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
}

ThreadLocal真正的实现在于ThreadLocal的内部有一个ThreadLocalMap的成员变量
ThreadLocalMap的实现跟HashMap的实现差不多,不同的地方在于Hashcode的计算规则，key为Thread本身
ThreadLocal的get()方法，可以看出直接在ThreadMap中取map.getEntry(this);

ThreadLocal的set()方法，set设置的value是引用,在单线程中，Map中put的对象是引用关系，取出来之后再赋值，再取出来对象也会发生变化例如下面代码：

 Map<String,StringBuffer> map = new HashMap<String,StringBuffer>();
 StringBuffer sb = new StringBuffer("aa");

 map.put("1",sb);
 map.put("2",sb);
 map.get("1").append("3");
 System.out.println(map.get("2")); //输出aa3

在看ThreadLocal的源码中，看到value的赋值是引用赋值，并不是拷贝操作。那么很容易产生疑问？：为什么在调用ThreadLocal变量的set方法，不会对其他线程造成影响。还是太天真，其实很简单，再多线程环境下，每个线程都有一个栈空间，set(value)的时候，每个线程的value，本来就是不同的。

ThreadLocal的应用举例

SimpleDataFormat是一个线程不安全的类，多线程的情况下一般使用的方式是：

每次调用都new出来一个SimpleDataFormat对象
使用加锁的方式使用SimpleDataFormat

骚年还是太单纯，ThreadLocal在这里可以用一下

public class Foo{
    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> formatter = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>(){
        @Override
        protected SimpleDateFormat initialValue()
        {
            return new SimpleDateFormat("yyyyMMdd HHmm");
        }
    };

    public String formatIt(Date date)
    {
        return formatter.get().format(date);
    }
}

网上看到的，不知优雅不优雅，（恩，“优雅”）

ThreadLocal 与在线程池中出现的坑

在代码过程在出现一种错误，一个Service单例中一个ThreadLocal,日志中发现，在没有给这个变量赋值的情况下，取出的值竟然不是空！

原因是：tomcat线程池并不会对使用完的线程回收清理，如果并发量大，取出了已经被使用的线程后，取出的ThreadLocal的变量可能是旧值

解决办法：在使用ThreadLocal变量的时候，在使用完毕之后，需要显示的主动的释放资源，这是一个很好的习惯

threadLocal.remove();//（听说在某个版本后自动调用这个了，不确定。待定下！）

这样做优点：

避免因为线程池的重用而导致的threadlocal变量中get的数据是老线程的数据，而导致不正确
在一些Web容器中，比如tomcat、jboss的中，如果不主动释放资源，那么可能会导致out of memory的异常出现。

那么为什么会出现OOM呢？

因为在tomcat或者其他web容器中，通常有线程池。线程池中的线程是复用的，Thread不会被销毁，而ThreadLocal变量是保存在Thread中的ThreadLocalMap中的，所以如果不主动清理这些变量，那么这些ThreadLocal变量一直会存在线程池中，不被清理。就算tomcat中的应用销毁了，这些threadlocal变量还在。这就造成了memory leak，但还不至于出现OOM。那么什么情况下出现OOM呢？

当应用不停的reload的情况下会出现OOM。为什么呢？当tomcat中的应用卸载的时候，classloader会被回收，那么GC会清理在perm heap中不被使用的class（注：PermGen中可以被回收的条件是： classloader可以被回收，其下的所有加载过的没有对应实例的类信息（保存在permgen）可以被回收）。发现它无法清理ThreadLocal变量中引用的那个class，因为这个class正在被线程池中的线程使用。如果那个class又引用了其他class，那么所有被引用的class将都不能被清理。这样就导致这些类信息在PermGen中发生memory leak了。然后当应用重新load之后，相应的类信息又被新的classloader重新在permGen中加载一遍。在最坏的情况下，应用不停的reload，那么permGen终将被class信息撑爆，造成OOM。

MZT@Coder

walking&Coding，走着码着