作用

ThreadLocal的作用主要是做数据隔离，填充的数据只属于当前线程，变量的数据对别的线程而言是相对隔离的，在多线程环境下，如何防止自己的变量被其它线程篡改

使用场景

• 事务隔离
  Spring采用Threadlocal的方式，来保证单个线程中的数据库操作使用的是同一个数据库连接，同时，采用这种方式可以使业务层使用事务时不需要感知并管理connection对象，通过传播级别，巧妙地管理多个事务配置之间的切换，挂起和恢复

Spring框架里面就是用的ThreadLocal来实现这种隔离，主要是在TransactionSynchronizationManager这个类里面

使用示例

@Slf4j
public class ThreadLocalTest {
    private static final int COUNT = 10;

    private static final ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) Executors.newFixedThreadPool(COUNT);

    private static final ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            threadLocal.set("Thread1");
            try {
                Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.debug(threadLocal.get());
        }).start();
        new Thread(() -> {
            threadLocal.set("Thread2");
            try {
                Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.debug(threadLocal.get());
        }).start();
    }
}

如何实现数据隔离

public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();// 获取当前线程
    ThreadLocalMap map = getMap(t);// 获取ThreadLocalMap对象
    if (map != null) // 校验对象是否为空
        map.set(this, value); // 不为空set
    else
        createMap(t, value); // 为空创建一个map对象
}

set的源码很简单，主要就是ThreadLocalMap我们需要关注一下，而ThreadLocalMap呢是当前线程Thread一个叫threadLocals的变量中获取的

每个线程Thread都维护了自己的threadLocals变量，所以在每个线程创建ThreadLocal的时候，实际上数据是存在自己线程Thread的threadLocals变量里面的，别人没办法拿到，从而实现了隔离

ThreadLocalMap底层结构

长得很像Map，名字也有Map，但是没有实现Map接口，所以不是一个Map，只有一个数组

结构大体如下

为什么需要数组？

用数组是因为，我们开发过程中可以一个线程可以有多个TreadLocal来存放不同类型的对象的，但是他们都将放到你当前线程的ThreadLocalMap里，所以肯定要数组来存

没有了链表怎么解决Hash冲突？

ThreadLocalMap的set方法

ThreadLocalMap在存储的时候会给每一个ThreadLocal对象一个threadLocalHashCode，在插入过程中，根据ThreadLocal对象的hash值，定位到table中的位置i，int i = key.threadLocalHashCode & (len-1)

然后会判断一下：如果当前位置是空的，就初始化一个Entry对象放在位置i上

if (k == null) {
    replaceStaleEntry(key, value, i);
    return;
}

如果位置i不为空，如果这个Entry对象的key正好是即将设置的key，那么就刷新Entry中的value

if (k == key) {
    e.value = value;
    return;
}

如果位置i的不为空，而且key不等于entry，那就找下一个空位置，直到为空为止

在get的时候，也会根据ThreadLocal对象的hash值，定位到table中的位置，然后判断该位置Entry对象中的key是否和get的key一致，如果不一致，就判断下一个位置，set和get如果冲突严重的话，效率还是很低的

ThreadLocal的实例以及其值存放在哪？

在Java中，栈内存归属于单个线程，每个线程都会有一个栈内存，其存储的变量只能在其所属线程中可见，即栈内存可以理解成线程的私有内存，而堆内存中的对象对所有线程可见，堆内存中的对象可以被所有线程访问

ThreadLocal实例实际上也是被其创建的类持有（更顶端应该是被线程持有），而ThreadLocal的值其实也是被线程实例持有，它们都是位于堆上，只是通过一些技巧将可见性修改成了线程可见

如何共享线程的ThreadLocal数据

使用InheritableThreadLocal可以实现多个线程访问ThreadLocal的值，我们在主线程中创建一个InheritableThreadLocal的实例，然后在子线程中得到这个InheritableThreadLocal实例设置的值

问题

ThreadLocal在没有外部强引用时，发生GC时会被回收，如果创建ThreadLocal的线程一直持续运行，那么这个Entry对象中的value就有可能一直得不到回收，发生内存泄露。

就比如线程池里面的线程，线程都是复用的，那么之前的线程实例处理完之后，出于复用的目的线程依然存活，所以，ThreadLocal设定的value值被持有，导致内存泄露。

按照道理一个线程使用完，ThreadLocalMap是应该要被清空的，但是现在线程被复用了。

那怎么解决？在代码的最后使用remove就好了，我们只要记得在使用的最后用remove把值清空就好了。

为什么ThreadLocalMap的key要设计成弱引用？

key不设置成弱引用的话就会造成和entry中value一样内存泄漏的场景。

ThreadLocal学习