聊聊并發(fā)編程的10個坑

前言

對于從事后端開發(fā)的同學來說,并發(fā)編程肯定再熟悉不過了。

說實話,在java中并發(fā)編程是一大難點,至少我是這么認為的。不光理解起來比較費勁,使用起來更容易踩坑。

不信,讓繼續(xù)往下面看。

今天重點跟大家一起聊聊并發(fā)編程的10個坑,希望對你有幫助。

image.png

1. SimpleDateFormat線程不安全

在java8之前,我們對時間的格式化處理,一般都是用的SimpleDateFormat類實現的。例如:

@Service
public class SimpleDateFormatService {

    public Date time(String time) throws ParseException {
        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        return dateFormat.parse(time);
    }
}

如果你真的這樣寫,是沒問題的。

就怕哪天抽風,你覺得dateFormat是一段固定的代碼,應該要把它抽取成常量。

于是把代碼改成下面的這樣:

@Service
public class SimpleDateFormatService {

   private static SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    public Date time(String time) throws ParseException {
        return dateFormat.parse(time);
    }
}

dateFormat對象被定義成了靜態(tài)常量,這樣就能被所有對象共用。

如果只有一個線程調用time方法,也不會出現問題。

但Serivce類的方法,往往是被Controller類調用的,而Controller類的接口方法,則會被tomcat的線程池調用。換句話說,可能會出現多個線程調用同一個Controller類的同一個方法,也就是會出現多個線程會同時調用time方法的情況。

而time方法會調用SimpleDateFormat類的parse方法:

@Override
public Date parse(String text, ParsePosition pos) {
    ...
    Date parsedDate;
    try {
        parsedDate = calb.establish(calendar).getTime();
        ...
    } catch (IllegalArgumentException e) {
        pos.errorIndex = start;
        pos.index = oldStart;
        return null;
    }
   return parsedDate;
} 

該方法會調用establish方法:

Calendar establish(Calendar cal) {
    ...
    //1.清空數據
    cal.clear();
    //2.設置時間
    cal.set(...);
    //3.返回
    return cal;
}

其中的步驟1、2、3是非原子操作。

但如果cal對象是局部變量還好,壞就壞在parse方法調用establish方法時,傳入的calendar是SimpleDateFormat類的父類DateFormat的成員變量:

public abstract class DateFormat extends Forma {
    ....
    protected Calendar calendar;
    ...
}

這樣就可能會出現多個線程,同時修改同一個對象即:dateFormat,他的同一個成員變量即:Calendar值的情況。

這樣可能會出現,某個線程設置好了時間,又被其他的線程修改了,從而出現時間錯誤的情況。

那么,如何解決這個問題呢?

SimpleDateFormat類的對象不要定義成靜態(tài)的,可以改成方法的局部變量。
使用ThreadLocal保存SimpleDateFormat類的數據。
使用java8的DateTimeFormatter類。

2. 雙重檢查鎖的漏洞

單例模式無論在實際工作,還是在面試中,都出現得比較多。

我們都知道,單例模式有:餓漢模式和懶漢模式兩種。

餓漢模式代碼如下:

public class SimpleSingleton {
    //持有自己類的引用
    private static final SimpleSingleton INSTANCE = new SimpleSingleton();

    //私有的構造方法
    private SimpleSingleton() {
    }
    //對外提供獲取實例的靜態(tài)方法
    public static SimpleSingleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

使用餓漢模式的好處是:沒有線程安全的問題,但帶來的壞處也很明顯。

private static final SimpleSingleton INSTANCE = new SimpleSingleton();

一開始就實例化對象了,如果實例化過程非常耗時,并且最后這個對象沒有被使用,不是白白造成資源浪費嗎?

還真是啊。

這個時候你也許會想到,不用提前實例化對象,在真正使用的時候再實例化不就可以了?

這就是我接下來要介紹的:懶漢模式。

具體代碼如下:

public class SimpleSingleton2 {

    private static SimpleSingleton2 INSTANCE;

    private SimpleSingleton2() {
    }

    public static SimpleSingleton2 getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new SimpleSingleton2();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

示例中的INSTANCE對象一開始是空的,在調用getInstance方法才會真正實例化。

嗯,不錯不錯。但這段代碼還是有問題。

假如有多個線程中都調用了getInstance方法,那么都走到 if (INSTANCE == null) 判斷時,可能同時成立,因為INSTANCE初始化時默認值是null。這樣會導致多個線程中同時創(chuàng)建INSTANCE對象,即INSTANCE對象被創(chuàng)建了多次,違背了只創(chuàng)建一個INSTANCE對象的初衷。

為了解決餓漢模式和懶漢模式各自的問題,于是出現了:雙重檢查鎖。

具體代碼如下:

public class SimpleSingleton4 {

    private static SimpleSingleton4 INSTANCE;

    private SimpleSingleton4() {
    }

    public static SimpleSingleton4 getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (SimpleSingleton4.class) {
                if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new SimpleSingleton4();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
}

需要在synchronized前后兩次判空。

但我要告訴你的是:這段代碼有漏洞的。

有什么問題?

public static SimpleSingleton4 getInstance() {
    if (INSTANCE == null) {//1
        synchronized (SimpleSingleton4.class) {//2
            if (INSTANCE == null) {//3
                INSTANCE = new SimpleSingleton4();//4
            }
        }
    }
    return INSTANCE;//5
}

getInstance方法的這段代碼,我是按1、2、3、4、5這種順序寫的,希望也按這個順序執(zhí)行。

但是java虛擬機實際上會做一些優(yōu)化,對一些代碼指令進行重排。重排之后的順序可能就變成了:1、3、2、4、5,這樣在多線程的情況下同樣會創(chuàng)建多次實例。重排之后的代碼可能如下:

public static SimpleSingleton4 getInstance() {
    if (INSTANCE == null) {//1
       if (INSTANCE == null) {//3
           synchronized (SimpleSingleton4.class) {//2
                INSTANCE = new SimpleSingleton4();//4
            }
        }
    }
    return INSTANCE;//5
}

原來如此,那有什么辦法可以解決呢?

答:可以在定義INSTANCE是加上volatile關鍵字。具體代碼如下:

public class SimpleSingleton7 {

    private volatile static SimpleSingleton7 INSTANCE;

    private SimpleSingleton7() {
    }

    public static SimpleSingleton7 getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (SimpleSingleton7.class) {
                if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new SimpleSingleton7();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
}

volatile關鍵字可以保證多個線程的可見性,但是不能保證原子性。同時它也能禁止指令重排。

雙重檢查鎖的機制既保證了線程安全,又比直接上鎖提高了執(zhí)行效率,還節(jié)省了內存空間。

3. volatile的原子性

從前面我們已經知道volatile,是一個非常不錯的關鍵字,它能保證變量在多個線程中的可見性,它也能禁止指令重排,但是不能保證原子性。

使用volatile關鍵字禁止指令重排,前面已經說過了,這里就不聊了。

可見性主要體現在:一個線程對某個變量修改了,另一個線程每次都能獲取到該變量的最新值。

先一起看看反例:

public class VolatileTest extends Thread {

    private  boolean stopFlag = false;

    public boolean isStopFlag() {
        return stopFlag;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();

        }
        stopFlag = true;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " stopFlag = " + stopFlag);
    }

    public static void main(String[] args) {
        VolatileTest vt = new VolatileTest();
        vt.start();

        while (true) {
            if (vt.isStopFlag()) {
                System.out.println("stop");
                break;
            }
        }
    }
}

上面這段代碼中,VolatileTest是一個Thread類的子類,它的成員變量stopFlag默認是false,在它的run方法中修改成了true。

然后在main方法的主線程中,用vt.isStopFlag()方法判斷,如果它的值是true時,則打印stop關鍵字。

那么,如何才能讓stopFlag的值修改了,在主線程中通過vt.isStopFlag()方法,能夠獲取最新的值呢?

正例如下:

public class VolatileTest extends Thread {

    private volatile boolean stopFlag = false;

    public boolean isStopFlag() {
        return stopFlag;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();

        }
        stopFlag = true;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " stopFlag = " + stopFlag);
    }

    public static void main(String[] args) {
        VolatileTest vt = new VolatileTest();
        vt.start();

        while (true) {
            if (vt.isStopFlag()) {
                System.out.println("stop");
                break;
            }
        }
    }
}

用volatile關鍵字修飾stopFlag即可。

下面重點說說volatile的原子性問題。

使用多線程給count加1,代碼如下:

public class VolatileTest {

    public volatile int count = 0;

    public void add() {
        count++;
    }

    public static void main(String[] args) {
        final VolatileTest test = new VolatileTest();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            new Thread() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int j = 0; j < 1000; j++) {
                        test.add();
                    }
                }

                ;
            }.start();
        }
        while (Thread.activeCount() > 2) {
            //保證前面的線程都執(zhí)行完
            Thread.yield();
        }

        System.out.println(test.count);
    }
}

執(zhí)行結果每次都不一樣,但可以肯定的是count值每次都小于20000,比如:19999。

這個例子中count是成員變量,雖說被定義成了volatile的,但由于add方法中的count++是非原子操作。在多線程環(huán)境中,count++的數據可能會出現問題。

由此可見,volatile不能保證原子性。

那么,如何解決這個問題呢?

答:使用synchronized關鍵字。

改造后的代碼如下:

public class VolatileTest {

    public int count = 0;

    public synchronized void add() {
        count++;
    }

    public static void main(String[] args) {
        final VolatileTest test = new VolatileTest();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            new Thread() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int j = 0; j < 1000; j++) {
                        test.add();
                    }
                }

                ;
            }.start();
        }
        while (Thread.activeCount() > 2) {
            //保證前面的線程都執(zhí)行完
            Thread.yield();
        }

        System.out.println(test.count);
    }
}

4. 死鎖

死鎖可能是大家都不希望遇到的問題,因為一旦程序出現了死鎖,如果沒有外力的作用,程序將會一直處于資源競爭的假死狀態(tài)中。

死鎖代碼如下:

public class DeadLockTest {

    public static String OBJECT_1 = "OBJECT_1";
    public static String OBJECT_2 = "OBJECT_2";

    public static void main(String[] args) {
        LockA lockA = new LockA();
        new Thread(lockA).start();

        LockB lockB = new LockB();
        new Thread(lockB).start();
    }

}

class LockA implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        synchronized (DeadLockTest.OBJECT_1) {
            try {
                Thread.sleep(500);

                synchronized (DeadLockTest.OBJECT_2) {
                    System.out.println("LockA");
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class LockB implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        synchronized (DeadLockTest.OBJECT_2) {
            try {
                Thread.sleep(500);

                synchronized (DeadLockTest.OBJECT_1) {
                    System.out.println("LockB");
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

一個線程在獲取OBJECT_1鎖時,沒有釋放鎖,又去申請OBJECT_2鎖。而剛好此時,另一個線程獲取到了OBJECT_2鎖,也沒有釋放鎖,去申請OBJECT_1鎖。由于OBJECT_1和OBJECT_2鎖都沒有釋放,兩個線程將一起請求下去,陷入死循環(huán),即出現死鎖的情況。

那么如果避免死鎖問題呢?

4.1 縮小鎖的范圍
出現死鎖的情況,有可能是像上面那樣,鎖范圍太大了導致的。

那么解決辦法就是縮小鎖的范圍。

具體代碼如下:

class LockA implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        synchronized (DeadLockTest.OBJECT_1) {
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        synchronized (DeadLockTest.OBJECT_2) {
             System.out.println("LockA");
        }
    }
}

class LockB implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        synchronized (DeadLockTest.OBJECT_2) {
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        synchronized (DeadLockTest.OBJECT_1) {
             System.out.println("LockB");
        }
    }
}

在獲取OBJECT_1鎖的代碼塊中,不包含獲取OBJECT_2鎖的代碼。同時在獲取OBJECT_2鎖的代碼塊中,也不包含獲取OBJECT_1鎖的代碼。

4.2 保證鎖的順序

出現死鎖的情況說白了是,一個線程獲取鎖的順序是:OBJECT_1和OBJECT_2。而另一個線程獲取鎖的順序剛好相反為:OBJECT_2和OBJECT_1。

那么,如果我們能保證每次獲取鎖的順序都相同,就不會出現死鎖問題。

具體代碼如下:

class LockA implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        synchronized (DeadLockTest.OBJECT_1) {
            try {
                Thread.sleep(500);

                synchronized (DeadLockTest.OBJECT_2) {
                    System.out.println("LockA");
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class LockB implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        synchronized (DeadLockTest.OBJECT_1) {
            try {
                Thread.sleep(500);

                synchronized (DeadLockTest.OBJECT_2) {
                    System.out.println("LockB");
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

兩個線程,每個線程都是先獲取OBJECT_1鎖,再獲取OBJECT_2鎖。

5. 沒釋放鎖

在java中除了使用synchronized關鍵字,給我們所需要的代碼塊加鎖之外,還能通過Lock關鍵字加鎖。

使用synchronized關鍵字加鎖后,如果程序執(zhí)行完畢,或者程序出現異常時,會自動釋放鎖。

但如果使用Lock關鍵字加鎖后,需要開發(fā)人員在代碼中手動釋放鎖。

例如:

public class LockTest {

    private final ReentrantLock rLock = new ReentrantLock();

    public void fun() {
        rLock.lock();

        try {
            System.out.println("fun");
        } finally {
            rLock.unlock();
        }
    }
}

代碼中先創(chuàng)建一個ReentrantLock類的實例對象rLock,調用它的lock方法加鎖。然后執(zhí)行業(yè)務代碼,最后再finally代碼塊中調用unlock方法。

但如果你沒有在finally代碼塊中,調用unlock方法手動釋放鎖,線程持有的鎖將不會得到釋放。

6. HashMap導致內存溢出

HashMap在實際的工作場景中,使用頻率還是挺高的,比如:接收參數,緩存數據,匯總數據等等。

但如果你在多線程的環(huán)境中使用HashMap,可能會導致非常嚴重的后果。

@Service
public class HashMapService {

    private Map<Long, Object> hashMap = new HashMap<>();

    public void add(User user) {
        hashMap.put(user.getId(), user.getName());
    }

在HashMapService類中定義了一個HashMap的成員變量,在add方法中往HashMap中添加數據。在controller層的接口中調用add方法,會使用tomcat的線程池去處理請求,就相當于在多線程的場景下調用add方法。

在jdk1.7中,HashMap使用的數據結構是:數組+鏈表。如果在多線程的情況下,不斷往HashMap中添加數據,它會調用resize方法進行擴容。該方法在復制元素到新數組時,采用的頭插法,在某些情況下,會導致鏈表會出現死循環(huán)。

死循環(huán)最終結果會導致:內存溢出。

此外,如果HashMap中數據非常多,會導致鏈表很長。當查找某個元素時,需要遍歷某個鏈表,查詢效率不太高。

為此,jdk1.8之后,將HashMap的數據結構改成了:數組+鏈表+紅黑樹。

如果同一個數組元素中的數據項小于8個,則還是用鏈表保存數據。如果大于8個,則自動轉換成紅黑樹。

為什么要用紅黑樹?

答:鏈表的時間復雜度是O(n),而紅黑樹的時間復雜度是O(logn),紅黑樹的復雜度是優(yōu)于鏈表的。

既然這樣,為什么不直接使用紅黑樹?

答:樹節(jié)點所占存儲空間是鏈表節(jié)點的兩倍,節(jié)點少的時候,盡管在時間復雜度上,紅黑樹比鏈表稍微好一些。但是由于紅黑樹所占空間比較大,HashMap綜合考慮之后,認為節(jié)點數量少的時候用占存儲空間更多的紅黑樹不劃算。

jdk1.8中HashMap就不會出現死循環(huán)?

答:錯,它在多線程環(huán)境中依然會出現死循環(huán)。在擴容的過程中,在鏈表轉換為樹的時候,for循環(huán)一直無法跳出,從而導致死循環(huán)。

那么,如果想多線程環(huán)境中使用HashMap該怎么辦呢?

答:使用ConcurrentHashMap。

7. 使用默認線程池

我們都知道jdk1.5之后,提供了ThreadPoolExecutor類,用它可以自定義線程池。

線程池的好處有很多,比如:

降低資源消耗:避免了頻繁的創(chuàng)建線程和銷毀線程,可以直接復用已有線程。而我們都知道,創(chuàng)建線程是非常耗時的操作。
提供速度:任務過來之后,因為線程已存在,可以拿來直接使用。
提高線程的可管理性:線程是非常寶貴的資源,如果創(chuàng)建過多的線程,不僅會消耗系統(tǒng)資源,甚至會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。使用線程池,可以非常方便的創(chuàng)建、管理和監(jiān)控線程。
當然jdk為了我們使用更便捷,專門提供了:Executors類,給我們快速創(chuàng)建線程池。

該類中包含了很多靜態(tài)方法:

newCachedThreadPool:創(chuàng)建一個可緩沖的線程,如果線程池大小超過處理需要,可靈活回收空閑線程,若無可回收,則新建線程。
newFixedThreadPool:創(chuàng)建一個固定大小的線程池,如果任務數量超過線程池大小,則將多余的任務放到隊列中。
newScheduledThreadPool:創(chuàng)建一個固定大小,并且能執(zhí)行定時周期任務的線程池。
newSingleThreadExecutor:創(chuàng)建只有一個線程的線程池,保證所有的任務安裝順序執(zhí)行。
在高并發(fā)的場景下,如果大家使用這些靜態(tài)方法創(chuàng)建線程池,會有一些問題。

那么,我們一起看看有哪些問題?

newFixedThreadPool:允許請求的隊列長度是Integer.MAX_VALUE,可能會堆積大量的請求,從而導致OOM。
newSingleThreadExecutor:允許請求的隊列長度是Integer.MAX_VALUE,可能會堆積大量的請求,從而導致OOM。
newCachedThreadPool:允許創(chuàng)建的線程數是Integer.MAX_VALUE,可能會創(chuàng)建大量的線程,從而導致OOM。
那我們該怎辦呢?

優(yōu)先推薦使用ThreadPoolExecutor類,我們自定義線程池。

具體代碼如下:

ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
    8, //corePoolSize線程池中核心線程數
    10, //maximumPoolSize 線程池中最大線程數
    60, //線程池中線程的最大空閑時間,超過這個時間空閑線程將被回收
    TimeUnit.SECONDS,//時間單位
    new ArrayBlockingQueue(500), //隊列
    new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()); //拒絕策略

順便說一下,如果是一些低并發(fā)場景,使用Executors類創(chuàng)建線程池也未嘗不可,也不能完全一棍子打死。在這些低并發(fā)場景下,很難出現OOM問題,所以我們需要根據實際業(yè)務場景選擇。

8. @Async注解的陷阱

之前在java并發(fā)編程中實現異步功能,一般是需要使用線程或者線程池。

線程池的底層也是用的線程。

而實現一個線程,要么繼承Thread類,要么實現Runnable接口,然后在run方法中寫具體的業(yè)務邏輯代碼。

開發(fā)spring的大神們,為了簡化這類異步操作,已經幫我們把異步功能封裝好了。spring中提供了@Async注解,我們可以通過它即可開啟異步功能,使用起來非常方便。

具體做法如下:

1.在springboot的啟動類上面加上@EnableAsync注解。

@EnableAsync
@SpringBootApplication
public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

2.在需要執(zhí)行異步調用的業(yè)務方法加上@Async注解。

@Service
public class CategoryService {

     @Async
     public void add(Category category) {
        //添加分類
     }
}

3.在controller方法中調用這個業(yè)務方法。

@RestController
@RequestMapping("/category")
public class CategoryController {

     @Autowired
     private CategoryService categoryService;
  
     @PostMapping("/add")
     public void add(@RequestBody category) {
        categoryService.add(category);
     }
}

這樣就能開啟異步功能了。

是不是很easy?

但有個壞消息是:用@Async注解開啟的異步功能,會調用AsyncExecutionAspectSupport類的doSubmit方法。

image.png

默認情況會走else邏輯。

而else的邏輯最終會調用doExecute方法:

protected void doExecute(Runnable task) {
  Thread thread = (this.threadFactory != null ? this.threadFactory.newThread(task) : createThread(task));
  thread.start();
}

我去,這不是每次都會創(chuàng)建一個新線程嗎?

沒錯,使用@Async注解開啟的異步功能,默認情況下,每次都會創(chuàng)建一個新線程。

如果在高并發(fā)的場景下,可能會產生大量的線程,從而導致OOM問題。

9. 自旋鎖浪費cpu資源

在并發(fā)編程中,自旋鎖想必大家都已經耳熟能詳了。

自旋鎖有個非常經典的使用場景就是:CAS(即比較和交換),它是一種無鎖化思想(說白了用了一個死循環(huán)),用來解決高并發(fā)場景下,更新數據的問題。

而atomic包下的很多類,比如:AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean等,都是用CAS實現的。

我們以AtomicInteger類為例,它的incrementAndGet沒有每次都給變量加1。

public final int incrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
}

它的底層就是用的自旋鎖實現的:

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
  int var5;
  do {
      var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
  } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;
}

在do...while死循環(huán)中,不停進行數據的比較和交換,如果一直失敗,則一直循環(huán)重試。

如果在高并發(fā)的情況下,compareAndSwapInt會很大概率失敗,因此導致了此處cpu不斷的自旋,這樣會嚴重浪費cpu資源。

那么,如果解決這個問題呢?

答:使用LockSupport類的parkNanos方法。

具體代碼如下:

private boolean compareAndSwapInt2(Object var1, long var2, int var4, int var5) {
     if(this.compareAndSwapInt(var1,var2,var4, var5)) {
          return true;
      } else {
          LockSupport.parkNanos(10);
          return false;
      }
 }

當cas失敗之后,調用LockSupport類的parkNanos方法休眠一下,相當于調用了Thread.Sleep方法。這樣能夠有效的減少頻繁自旋導致cpu資源過度浪費的問題。

10. ThreadLocal用完沒清空

在java中保證線程安全的技術有很多,可以使用synchroized、Lock等關鍵字給代碼塊加鎖。

但是它們有個共同的特點,就是加鎖會對代碼的性能有一定的損耗。

其實,在jdk中還提供了另外一種思想即:用空間換時間。

沒錯,使用ThreadLocal類就是對這種思想的一種具體體現。

ThreadLocal為每個使用變量的線程提供了一個獨立的變量副本,這樣每一個線程都能獨立地改變自己的副本,而不會影響其它線程所對應的副本。

ThreadLocal的用法大致是這樣的:

先創(chuàng)建一個CurrentUser類,其中包含了ThreadLocal的邏輯。

public class CurrentUser {
    private static final ThreadLocal<UserInfo> THREA_LOCAL = new ThreadLocal();
    
    public static void set(UserInfo userInfo) {
        THREA_LOCAL.set(userInfo);
    }
    
    public static UserInfo get() {
       THREA_LOCAL.get();
    }
    
    public static void remove() {
       THREA_LOCAL.remove();
    }
}

2.在業(yè)務代碼中調用CurrentUser類。

public void doSamething(UserDto userDto) {
   UserInfo userInfo = convert(userDto);
   CurrentUser.set(userInfo);
   ...

   //業(yè)務代碼
   UserInfo userInfo = CurrentUser.get();
   ...
}

在業(yè)務代碼的第一行,將userInfo對象設置到CurrentUser,這樣在業(yè)務代碼中,就能通過CurrentUser.get()獲取到剛剛設置的userInfo對象。特別是對業(yè)務代碼調用層級比較深的情況,這種用法非常有用,可以減少很多不必要傳參。

但在高并發(fā)的場景下,這段代碼有問題,只往ThreadLocal存數據,數據用完之后并沒有及時清理。

ThreadLocal即使使用了WeakReference(弱引用)也可能會存在內存泄露問題,因為 entry對象中只把key(即threadLocal對象)設置成了弱引用,但是value值沒有。

那么,如何解決這個問題呢?

public void doSamething(UserDto userDto) {
   UserInfo userInfo = convert(userDto);
   
   try{
     CurrentUser.set(userInfo);
     ...
     
     //業(yè)務代碼
     UserInfo userInfo = CurrentUser.get();
     ...
   } finally {
      CurrentUser.remove();
   }
}

需要在finally代碼塊中,調用remove方法清理沒用的數據。

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