volatile 和 Threadlocal 的原理和适用场景

volatile 和 Threadlocal 的原理和适用场景 volatile 原理

volatile能保证可见性和一定程度的顺序性。
变量被volatile修饰时，线程对变量进行写 *** 作时jvm会向处理器发送lock前缀指令，lock前缀指令相当于内存屏障。
内存屏障的功能

写 *** 作修改的值会立即刷新到主内存，并设置其他线程的缓存无效，线程读取变量必需从主内存读取新值，保证了可见性。禁止指令重排序，后面的指令不能再内存屏障之前，前面的指令不能再内存屏障之后，保证一定程度的顺序性。 使用场景

单例模式双重检查，由于编译器、处理器会进行指令重排序，在多线程下，线程有可能获取到未完全构造的对象引用。状态标志。例如Thread的threadStatus。用于实时反应状态实时共享变量。例如一个变量保存温度传感器的值，其他线程需要读取最新的值。volatile bean模式。许多框架为易变数据的持有者（例如 HttpSession）提供容器，容器中的对象必需是线程安全的。volatile bean，类的成员变量都用volatile修饰，getter、settter需是最普通的。最普通就是平常的写法，没有特殊关键字的修饰。开销较低的读-写锁策略。volatile修饰数据，写 *** 作采用同步方案，读 *** 作返回数据。 ThreadLocal 原理

每个线程Thread都有一个ThreadLocalMap的变量threadLocals。
ThreadLocal不存储对象，对象存储于每个线程的ThreadLocalMap。ThreadLocal就是对当前线程的ThreadLocalMap进行增删改查。

ThreadLocal中的内存泄露问题

ThreadLocalMap的key是弱引用，这个key就是ThreadLocal对象。
若ThreadLocal变量被设置为null后，且没有强引用指向这个ThreadLocal对象，根据垃圾回收的可达性分析算法，该ThreadLocal对象将被回收，ThreadLocalMap中某个Entry的key就会变为null，不能再使用的value无法释放内存，造成内存泄露。
ThreadLocalMap的补救措施，调用getEntry()、set()、remove()方法会清除key为null的entry。但不调用这三个方法仍然会有内存泄露问题，因此当ThreadLocal使用完时应当remove掉。

适用场景

数据库连接。每个线程保存一个数据库连接，线程内使用同一个连接，连接与线程同生命周期，避免频繁创建连接，复用性高。session管理。每个线程保存一个session，在线程内共享一个session，线程结束时销毁session，避免频繁创建、销毁session。