ThreadLocal有哪些使用场景

ThreadLocal是一种多线程隔离机制，通过多线程环境下对共享变量的副本存储，解决了线程安全问题，避免了多线程竞争加锁的开销。其使用场景包括：

• 线程的上下文传递

  • 在处理请求的过程中保持用户特定的数据（如用户的登录信息）。通过 ThreadLocal 可以方便地在同一个线程内的不同方法调用之间共享这些数据，而不用担心线程安全问题。

• 数据库连接管理

  • 在多线程应用中，每个线程可以使用 ThreadLocal 来独立管理自己的数据库连接，避免线程之间的竞争与冲突。如mybatis的sqlsession

• 事务管理等

  • 使用 ThreadLocal 可以让每个线程拥有独立的事务上下文，保证事务的隔离性。Spring 的 TransactionSynchronizationManager 就使用 ThreadLocal 来存储当前线程的事务资源（如数据库连接）。

在使用ThreadLocall时，需要注意避免内存泄漏的问题。

Java线程的生命周期

Java线程的生命周期包括6种状态（定义在Thread.State枚举中）：

1. NEW（新建状态）：
   • 线程被创建但尚未启动。此时线程对象已经存在，但还没有调用start()方法。
2. RUNNABLE（可运行状态）：
   • 一旦调用了线程对象的 start() 方法，线程就进入了 RUNNABLE 状态。此时线程可能正在Java虚拟机中运行，也可能是在等待操作系统的调度来获取CPU时间片。在操作系统层面，RUNNABLE状态对应RUNNING（正在运行）和READY（准备运行）两种子状态。
3. BLOCKED（阻塞状态）：
   • 如果一个线程试图获取一个已经被其他线程持有的synchronized锁（即进入同步块或方法），那么该线程将进入 BLOCKED 状态。只有当前持有锁的线程释放了锁，这个线程才能继续进行。
4. WAITING（等待状态）：
   • 线程进入等待状态，直到被其他线程显式唤醒。线程可以通过三种方法进入WAITING状态：
     • Object.wait()：等待其他线程调用notify()或notifyAll()。
     • Thread.join()：等待目标线程执行完毕。
     • LockSupport.park()：暂停当前线程。
5. TIMED_WAITING（超时等待状态）：
   • 线程进入等待状态，但会在指定的时间后自动唤醒。线程可以通过四种带有超时时间的方法进入TIMED_WAITING状态：
     • Thread.sleep(long millis)：睡眠指定时间。
     • Object.wait(long timeout)：等待指定时间。
     • Thread.join(long millis)：等待目标线程指定时间。
     • LockSupport.parkNanos(long nanos)：暂停当前线程指定时间。
6. TERMINATED（终止状态）：
   • 线程执行完毕或因为异常退出，进入终止状态。此时线程的生命周期结束。

线程池如何知道线程任务的执行完成

1. 线程池的isTerminated()
   • 使用isTerminated()方法可以检查线程池是否已经完全终止，但需要先调用shutdown()方法。通常情况下，线程池不会随意关闭，因此isTerminated()的使用场景有限。
2. 使用Future对象
   • Future可以判断单个任务的完成状态。通过调用线程池的submit()方法提交任务时，会返回一个Future对象，而Future的isDone()方法，可以非阻塞地检查任务是否完成。或者调用Future的get()方法可以阻塞当前线程，直到任务完成并返回结果或者抛出异常。
3. CountDownLatch：
   • 使用 CountDownLatch同步工具，适合用于多个任务的同步，可以在开始时设置一个初始值，任务完成后调用 countDown() 方法把计数器减一，主线程通过 await() 等待计数器归零，表示任务完成。