前言

本篇，我们来介绍一下ThreadLocal的作用和原理，基于JDK1.8

使用场景

场景1

每个线程需要一个独享的对象，比如工具类Random、SimpleDateFormat

场景2

每个线程内需要保存类似于全局变量信息（如在拦截器中获取用户信息，并在该线程内各方法执行保持不变），不被其他线程共享，避免参数传递麻烦

使用ThreadLocal的优点

• 达到线程安全
• 不需要加锁，提高执行效率
• 更高效的利用内存、节省开销
• 免去传参的繁琐

源码、原理分析

知道ThreadLocal的使用场景和优点后，我们来看下它具体是怎么实现的
首先要搞清楚Thread、ThreadLocal、ThreadLocalMap三者间关系，如下图所示

image.png

以下是源码实现，实现也并不复杂，我把重要实现代码捡出来了

public class Thread implements Runnable {
  ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
}

static class ThreadLocalMap {
  static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            Object value;
            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
  }

  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();
    }

    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }

    private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
        return value;
    }

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

    public void remove() {
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
             m.remove(this);
     }
}

注意点

内存泄漏

Thread-->ThreadLocalMap-->Entry(key 为null)-->Value

概念：某个对象不再有用，但是占有的内存却不能被回收

看上面的源码实现，ThreadLocalMap中Entry继承WeakReference，是弱引用，若这个对象只被弱引用关联，那么这个对象就可以被GC回收，但是这个key对应value是个强引用链路，导致value无法回收，就可能出现OOM

如何避免内存泄漏（阿里规约）

调用Remove方法，删除Entry对象，可以避免内存泄露

优先使用框架中维护的

比如RequestContextHolder、DateTimeContextHolder
每次Http请求都对应一个线程，线程间相互隔离，这也是ThreadLocal的典型应用场景