详细解析为什么将 ThreadLocal 声明为 static final ？

1、static 的必要性：全局唯一实例

问题示例（非静态）：

public class UserService {

    // 错误：每个实例都有自己的 ThreadLocal
    private ThreadLocal<User> userThreadLocal = new ThreadLocal<>();
    
    public void process() {
        userThreadLocal.set(new User());
    }
}

// 使用时会创建多个 ThreadLocal 实例
UserService service1 = new UserService();
UserService service2 = new UserService();

// 每个实例都有独立的 ThreadLocal，导致内存浪费

正确示例（静态）：

public class UserContext {

    // 正确：所有实例共享同一个 ThreadLocal
    private static final ThreadLocal<User> userThreadLocal = new ThreadLocal<>();
    
    public static void setUser(User user) {
        userThreadLocal.set(user);
    }
}

2、final 的必要性：防止重新赋值

final 防止的内存泄漏场景：

public class DangerousExample {

    private static ThreadLocal<Object> threadLocal = new ThreadLocal<>();
    
    public void dangerousMethod() {
        // 某个业务逻辑中重新赋值
        threadLocal = new ThreadLocal<>();  // 没有 final，可以重新赋值
        
        // 原来的 ThreadLocal 实例失去引用，但线程中仍有旧值
        // 导致内存泄漏：线程的 ThreadLocalMap 中仍有旧 Entry
    }
}

final 的正确用法：

public class SafeExample {

    // final 防止重新赋值
    private static final ThreadLocal<User> USER_CONTEXT = 
        ThreadLocal.withInitial(() -> null);
    
    // 编译错误：无法重新赋值
    // USER_CONTEXT = new ThreadLocal<>(); 
}

如果没有 final：

ThreadLocal 实例被重新赋值

原来的实例只有弱引用指向

GC 会回收原来的 ThreadLocal 实例

但值对象仍然被强引用，导致内存泄漏

3、内存模型对比

非 static final 的内存风险

static final 的内存安全

4、初始化安全性保证

public class SafeInitialization {

    // static final 保证初始化线程安全
    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> DATE_FORMAT =
        ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));
    
    // 多线程环境下安全访问
    public static String formatDate(Date date) {
        return DATE_FORMAT.get().format(date);
    }
}

示例1：数据库连接管理

public class ConnectionManager {
    // static final 确保全局唯一且安全
    private static final ThreadLocal<Connection> CONNECTION_HOLDER = 
        new ThreadLocal<>();
    
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        Connection conn = CONNECTION_HOLDER.get();
        if (conn == null || conn.isClosed()) {
            conn = DataSource.getConnection();
            CONNECTION_HOLDER.set(conn);
        }
        return conn;
    }
    
    public static void closeConnection() throws SQLException {
        Connection conn = CONNECTION_HOLDER.get();
        if (conn != null) {
            CONNECTION_HOLDER.remove();
            conn.close();
        }
    }
}