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Java中Integer和ThreadLocal

时间:2018-05-11 14:30:56      阅读:188      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:clu   for循环   creat   size   实例   不为   conf   引入   相等   

一. Integer

1.引子

在开始之前,我还是需要吐槽下自己,我是真的很菜!

  • 他问:**两个Integer对象==比较是否相等?
  • 我答:对象==比较,是引用比较,不相等!
  • 他问:IntegerCache这个用来干什么?
  • 我答:......,我不是很清楚!!!

从这里可以看出,我是真的很水!!
基于这些原因还有其他的等等,我开始写博文,开始写踩过的坑!

2.IntegerCache

在介绍这个缓存之前,先来认知下Integer。java中,int是基本的数值类型,表示整型;Integer是其对象的表示,是int的包装类。包装类在Jdk1中就存在,但是为了更方便的使用Integer,在Java SE5中引入自动包装和自动拆箱的机制,这里不再赘述,可以移步至深入剖析Java中的装箱和拆箱
Java SE5可以说是java版本迭代过程中里程碑版本。为了减少大量创建Integer的开销、提高性能,采用享元模式,引入Integer实例缓存,将-128至127范围数值的Integer实例缓存在内存中,这里的缓存就是使用Integer中的辅助性的私有IntegerCache静态类实现。

先看下如何获取缓存的-128至127范围的Integer实例,这里的范围可以通过JVM启动参数修改,后面会讲述

  • 可以通过使用静态valueOf方法获取 // api调用
  • 可以使用自动包装机制获取,如:Integer a = 100; // autoboxing

这里基于Java SE8,再来看下IntegerCache的实现:

/**
 * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
 * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
 *
 * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache
 * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
 * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
 * may be set and saved in the private system properties in the
 * sun.misc.VM class.
 */

private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    static final Integer cache[];

    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
            }
        }
        high = h;

        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);

        // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
        assert IntegerCache.high >= 127;
    }

    private IntegerCache() {}
}

从java docs中可以看出,该类是为了支持对-128至127范围数值自动包装的实例进行缓存。
在第一次使用时缓存被初始化,缓存的大小可以通过JVM参数-XX:AutoBoxCacheMax=size控制,IntegerCache的high可以通过在JVM启动时设置系统属性变量java.lang.Integer.IntegerCache.high,以达到更强的灵活性。IntegerCache在执行类构造器初始化时,执行静态语句块,利用for循环从low开始不断自加加,然后放入cache数组中。
选择-128至127范围,是因为这个范围内的数值使用更普遍!

介绍到这里,相信已经不难看出我的回答是多么搞笑,我坐井观天的还以为自己是正确的!
说到这里,我又有些感慨了,昨晚看了集火影,刚好是自来也和佩恩的对话,佩恩对曾经的师傅自来也的一席话,虽然是偏执的,但是无可否认的确是对的。
佩恩把自己称为神,将自来也视作为凡人,说凡人的认知具有局限性,活在狭小的空间内自认为自己认识都是对的,殊不知从神的角度考虑,凡人的那些认知都是错误和愚蠢的。
这里旨在单纯思考佩恩这些话在我们现实生活中的含义:的确,在我们认知有限的时候,以为Integer两个对象==比较,应该是不等的,殊不知因为技术掌握有限。

跑题了,引入一段故事,主要是想铭刻下,吸取教训:不要把事物看做是理所当然,要多多思考其本质和原理;不要妄下结论,小心求证!

不仅是Integer,Short、Byte、Long、Char都具有相应的Cache。但是Byte、Short、Long的Cache有固定范围:-128至127;Char的Cache:0至127。

引用
理解Java Integer的缓存策略

二. ThreadLocal

我这里不再赘述ThreadLocal是什么、解决什么问题、实现原理、应用场景等,网上博文非常丰富,可移步至深入剖析ThreadLocal
这里主要是分析下ThreadLocal在父子线程中共享的问题。
ThreadLocal不提供对子线程共享父线程的ThreadLocal中存储的value的支持,ThreadLocal的get方法返回与当前线程有关的ThreadLocalMap中的key/value,如下图:

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

每个线程在创建的时候,都会初始化ThreadLocalMap的空引用。 子线程在创建时ThreadLocaMap是null,所以不共享父线程的ThreadLocalMap中key/value。

但是有很多时候,实际需求需要共享父线程的一些状态值。 这种情况,java也对此提供了支持,只能说设计者们的脑洞大开。
java中引入另一个InheritableThreadLocal类对此提供支持,类名给出了用途的最好表示:可继承的ThreadLocal

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

同理,每个线程在创建的时候都会初始化InheritableThreadLocal
的引用,然后在线程执行初始化的生命周期阶段时,对该变量进行初始化操作,如下图:

    if (parent.inheritableThreadLocals != null)
        this.inheritableThreadLocals =
            ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);

线程的初始化周期中,首先判断父线程的ThreadLocal是否为空,如果不为空则根据父线程的inheritableThreadLocals创建子线程的inheritableThreadLocals。
InheritableThreadLocal的实现也非常简单:

  • childValue: 计算子线程的初始化值,从这个方法中可以知道,子线程使用的是父线程中的value,并不是拷贝,如果需要使用副本拷贝,可以继承重写
  • getMap: 返回当前线程持有的inheritableThreadLocals
  • createMap: 如果当前线程的inheritableThreadLocals是空,则创建一个

以上三个api都是重写ThreadLocal的。

Java中Integer和ThreadLocal

标签:clu   for循环   creat   size   实例   不为   conf   引入   相等   

原文地址:https://www.cnblogs.com/lxyit/p/9024191.html

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