主頁 > 後端開發 > 各掃門前雪的ThreadLocal

各掃門前雪的ThreadLocal

2022-07-24 07:36:45 後端開發

了解Java的Synchronized機制的大家想必都了解過,這個鎖有多么的強大和美妙,它就像哪吒有三頭六臂,手上拽著一堆法寶,

它可以用在類上,可以用在方法上面,甚至可以用在代碼塊上面,一個執行緒需要獲取被Synchronized修飾過的方法或者物件,通常需要阻塞等待一下,

就好像大家都需要拿著電影票,挨個排好隊,依次通過檢票員的驗證,才可以進入影廳觀看電影,

當你覺得用得很順手的時候,繼續深挖原理,往往會給你當頭一盆冷水,

 

Synchronized機制的使用:

1.  帶來了不小的時間消耗,加鎖、解鎖都需要額外操作, 我曾經寫過一篇關于python的的鎖機制(寫得比較簡單,有興趣可以出門左轉),大致描述了一下python的鎖是怎么獲得和釋放的, 語言之間也是有共通之處的,雖然Java對我們隱藏了Synchronized的實作邏輯,但道理還是差不多的, 2、帶來了不少的系統開銷,互斥同步對性能最大的影響是阻塞的實作,因為阻塞涉及到的掛起執行緒和恢復執行緒的操作都需要轉入內核態中完成 用戶態與內核態的切換的性能代價是比較大的,這里就不展開描述了,我自己理解也不是很深刻   話雖這么說,Synchronized有如此強大的機制,當然會有它的一席用武之地,在實際專案中,好比如,獲取Jedis實體的時候會用到,redis一般也就是存盤一下用戶的session, 對并發的要求不是非常嚴格,

我們都知道執行緒執行任務都是在一定的CPU時間片里面進行的,如果大家都阻塞等待了,那未免也太對不起現代的多核CPU了吧,

好了,說了這么多,接下來才是引入今天的主角,ThreadLocal,

為什么說她是各掃門前雪呢?道理很簡單,ThreadLocal的實作機制就是在當前執行緒內部存盤自己的一份資料,這份資料不受其他執行緒的干擾,

有些文章會說是在復制了一份副本存盤在執行緒內部,

ThreadLocal主要有兩個方法,get() 和 set()

    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);
    }

從代碼不難看出,ThreadLocal內部實際上是定義了一個叫做ThreadLocalMap 的 HashMap,用于存盤當前執行緒的資料

再往下一步,原始碼對TreadLocalMap有一個比較詳盡的描述:

/**
* ThreadLocalMap is a customized hash map suitable only for
* maintaining thread local values. No operations are exported
* outside of the ThreadLocal class. The class is package private to
* allow declaration of fields in class Thread. To help deal with
* very large and long-lived usages, the hash table entries use
* WeakReferences for keys. However, since reference queues are not
* used, stale entries are guaranteed to be removed only when
* the table starts running out of space.
*/

意思大概是,由于Map使用WeakReference弱參考物件作為key,因為沒有使用WeakRefrence的弱參考佇列(即key具有唯一性)

WeakRefrence這個東東也是一個很奇妙的東西,有興趣可以在園子里面逛逛,看看相關介紹啦,我自己也是一步步追溯下來理解的,這里就不展開了,

所以只有當Map的資料非常大,已經超出規定的記憶體空間的時候才會被GC掉,這樣保障了單個復雜操作程序,執行緒中ThreadLocal資料的穩定,

static class ThreadLocalMap {

    /**
     * The entries in this hash map extend WeakReference, using
     * its main ref field as the key (which is always a
     * ThreadLocal object).  Note that null keys (i.e. entry.get()
     * == null) mean that the key is no longer referenced, so the
     * entry can be expunged from table.  Such entries are referred to
     * as "stale entries" in the code that follows.
     */
  // 只有當key是null的時候,才會被定義為陳舊的資料被移除
  //   static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { /** The value associated with this ThreadLocal. */ Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; } }

  // ThreadLocalMap的構造
  ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
  table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
  int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
  table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
  size = 1;
  setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
  }

...
...
};

關于陳舊資料的移除:

可以看到ThreadLocalMap實際上是一個陣列結構,用于存盤ThreadLocal資料,ThreadLocal內部定義了一個水位線,當記憶體大于這個水位線的時候,會先把陳舊的資料線GC掉;

如果GC的效果并不理想,會把水位線值升高,增大記憶體,

這樣做的好處當然是為了避免頻繁的GC和保持資料的穩定性啦,

 /**
 * Re-pack and/or re-size the table. First scan the entire
* table removing stale entries. If this doesn't sufficiently
* shrink the size of the table, double the table size.
 */
private void rehash() {
   // 先清理陳舊資料 expungeStaleEntries();
// Use lower threshold for doubling to avoid hysteresis if (size >= threshold - threshold / 4) resize(); }

講了這么一些內容,總結一下:

 1. ThreadLocal實際上是用在執行緒內部存盤資料,避免Thread爭奪資源導致產生了臟的資料,

 2. 其內部運用水位線的機制來控制什么時候進行記憶體的GC,保障資料穩定性的同時也減小系統開銷 

至此,ThreadLocal為什么自掃門前雪,大概有一個比較好的解釋了,那就是我管我自己的事情,跟你其他人(執行緒)一點關系都沒有!

你喜歡堆雪人,我喜歡打雪仗,大家互不干擾,各干各的,

那么ThreadLocal在實際應用中會怎么用呢?我會在下一篇:Spring的資料庫的主從配置 里面進行介紹 

 

世界上有些東西就是這么美妙,當你一層層剝開它的時候,會忍不住說,哇塞,太棒了吧,

獻上楊宗緯的《洋蔥》:

如果你愿意一層一層
一層地剝開我的心
你會鼻酸
你會流淚
只要你能
聽到我
看到我的全心全意

 

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/houduan/500106.html

標籤:其他

上一篇:SpringBoot(16)Mybatis與實作分頁

下一篇:HttpClient如何進行RequestConfig的相關配置呢?

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • 【C++】Microsoft C++、C 和匯編程式檔案

    ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:23 more
  • 例外宣告

    相比于斷言適用于排除邏輯上不可能存在的狀態,例外通常是用于邏輯上可能發生的錯誤。 例外宣告 Item 1:當函式不可能拋出例外或不能接受拋出例外時,使用noexcept 理由 如果不打算拋出例外的話,程式就會認為無法處理這種錯誤,并且應當盡早終止,如此可以有效地阻止例外的傳播與擴散。 示例 //不可 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:27 more
  • Codeforces 1400E Clear the Multiset(貪心 + 分治)

    鏈接:https://codeforces.com/problemset/problem/1400/E 來源:Codeforces 思路:給你一個陣列,現在你可以進行兩種操作,操作1:將一段沒有 0 的區間進行減一的操作,操作2:將 i 位置上的元素歸零。最終問:將這個陣列的全部元素歸零后操作的最少 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:30 more
  • UVA11610 【Reverse Prime】

    本人看到此題沒有翻譯,就附帶了一個自己的翻譯版本 思考 這一題,它的第一個要求是找出所有 $7$ 位反向質數及其質因數的個數。 我們應該需要質數篩篩選1~$10^{7}$的所有數,這里就不慢慢介紹了。但是,重讀題,我們突然發現反向質數都是 $7$ 位,而將它反過來后的數字卻是 $6$ 位數,這就說明 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:36 more
  • 統計區間素數數量

    1 #pragma GCC optimize(2) 2 #include <bits/stdc++.h> 3 using namespace std; 4 bool isprime[1000000010]; 5 vector<int> prime; 6 inline int getlist(int ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:47 more
  • C/C++編程筆記:C++中的 const 變數詳解,教你正確認識const用法

    1、C中的const 1、區域const變數存放在堆疊區中,會分配記憶體(也就是說可以通過地址間接修改變數的值)。測驗代碼如下: 運行結果: 2、全域const變數存放在只讀資料段(不能通過地址修改,會發生寫入錯誤), 默認為外部聯編,可以給其他源檔案使用(需要用extern關鍵字修飾) 運行結果: ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:58:04 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC添加資源不懂如何修改資源宏ID

    1. 首先在資源視圖中,添加資源 2. 點擊新添加的資源,復制自動生成的ID 3. 在解決方案資源管理器中找到Resource.h檔案,編輯,使用整個專案搜索和替換的方式快速替換 宏宣告 4. Ctrl+Shift+F 全域搜索,點擊查找全部,然后逐個替換 5. 為什么使用搜索替換而不使用屬性視窗直 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:59:11 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC不懂的批量添加資源

    1. 打開資源頭檔案Resource.h,在其中預先定義好宏 ID(不清楚其實ID值應該設定多少,可以先新建一個相同的資源項,再在這個資源的ID值的基礎上遞增即可) 2. 在資源視圖中選中專案資源,按F7編輯資源檔案,按 ID 型別 相對路徑的形式添加 資源。(別忘了先把檔案拷貝到專案中的res檔案 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:19 more
  • C/C++編程筆記:關于C++的參考型別,專供新手入門使用

    今天要講的是C++中我最喜歡的一個用法——參考,也叫別名。 參考就是給一個變數名取一個變數名,方便我們間接地使用這個變數。我們可以給一個變數創建N個參考,這N + 1個變數共享了同一塊記憶體區域。(參考型別的變數會占用記憶體空間,占用的記憶體空間的大小和指標型別的大小是相同的。雖然參考是一個物件的別名,但 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:22 more
  • 【C/C++編程筆記】從頭開始學習C ++:初學者完整指南

    眾所周知,C ++的學習曲線陡峭,但是花時間學習這種語言將為您的職業帶來奇跡,并使您與其他開發人員區分開。您會更輕松地學習新語言,形成真正的解決問題的技能,并在編程的基礎上打下堅實的基礎。 C ++將幫助您養成良好的編程習慣(即清晰一致的編碼風格,在撰寫代碼時注釋代碼,并限制類內部的可見性),并且由 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:41 more
最新发布
  • Rust中的智能指標:Box<T> Rc<T> Arc<T> Cell<T> RefCell<T> Weak

    Rust中的智能指標是什么 智能指標(smart pointers)是一類資料結構,是擁有資料所有權和額外功能的指標。是指標的進一步發展 指標(pointer)是一個包含記憶體地址的變數的通用概念。這個地址參考,或 ” 指向”(points at)一些其 他資料 。參考以 & 符號為標志并借用了他們所 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:10 more
  • Java的值傳遞和參考傳遞

    值傳遞不會改變本身,參考傳遞(如果傳遞的值需要實體化到堆里)如果發生修改了會改變本身。 1.基本資料型別都是值傳遞 package com.example.basic; public class Test { public static void main(String[] args) { int ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:04 more
  • [2]SpinalHDL教程——Scala簡單入門

    第一個 Scala 程式 shell里面輸入 $ scala scala> 1 + 1 res0: Int = 2 scala> println("Hello World!") Hello World! 檔案形式 object HelloWorld { /* 這是我的第一個 Scala 程式 * 以 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:58 more
  • 理解函式指標和回呼函式

    理解 函式指標 指向函式的指標。比如: 理解函式指標的偽代碼 void (*p)(int type, char *data); // 定義一個函式指標p void func(int type, char *data); // 宣告一個函式func p = func; // 將指標p指向函式func ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:52 more
  • Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式

    本文首發于公眾號:Hunter后端 原文鏈接:Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式 日期函式主要介紹兩個大類,Extract() 和 Trunc() Extract() 函式作用是提取日期,比如我們可以提取一個日期欄位的年份,月份,日等資料 Trunc() 的作用則是截取,比如 2022-0 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM? JVM,全稱Java Virtual Machine(Java虛擬機),是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊,使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息!

    更新完微信服務號的模板訊息之后,我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了!之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請,沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類: 位元組緩沖流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream 字符緩沖流:BufferedReader,BufferedWriter 緩沖流的基本原理,是在創建流物件時,會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列,通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說,人太懶了,現在基本都不喜歡寫筆記了,但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的,寫的注釋挺全的,應該直接看得懂,就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景:視頻分段傳輸、視頻多段傳輸(理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發,從基本到高級概念,包括簡介,UWP,第一個應用程式,商店,XAML控制元件,資料系結,XAML性能,自適應設計,自適應UI,自適應代碼,檔案管理,SQLite資料庫,應用程式到應用程式通信,應用程式本地化,應用程式 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more