ThreadLocal详解

一句话定义

ThreadLocal通过每个线程独有的ThreadLocalMap来存储数据，以ThreadLocal自身为Key，实现线程隔离。

理解过程

ThreadLocal是用于存取当前线程中临时变量的一个工具，Thread中存在ThreadLocalMap的变量，当ThreadLocal设置变量时，先查出当前线程下的ThreadLocalMap，如果为null，则创建ThreadLocalMap，key是当前的ThreadLocal对象，value是要存入的值，再将构建好的ThreadLocalMap赋值给当前线程下的ThreadLocalMap。

解决什么问题

ThreadLocal为每个线程提供了独立的变量副本来实现线程安全。
隔离性：每个线程都有自己的ThreadLocalMap，map的value只对当前线程可见，其他线程无法访问。
独立性：即使多个线程操作同一个ThreadLocal实例，但是每个线程都有自己的ThreadLocalMap，只不过key是同一个，最终操作的还是自己的副本。
场景：在web应用中，ThreadLocal常用语存储当前线程的用户信息，确保每个请求处理自己的数据。

最重要的API/动作

get方法

public T get() {  
	// 获取当前的线程
    Thread t = Thread.currentThread();  
	// 通过当前的线程获取ThreadLocalMap
    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();  
}

set方法

public void set(T value) { 
    Thread t = Thread.currentThread();  
    ThreadLocalMap map = getMap(t);  
    // 如果不为空插入k v
    if (map != null) {  
        map.set(this, value);  
    } else {  
	    // 如果是空创建ThreadLocalMap，并插入k v
        createMap(t, value);  
    }  
}

看下getMap方法和createMap方法，帮助理解上述的代码

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

void createMap(Thread t, T firstValue) {  
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);  
}

remove()

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

最大缺陷

当ThreadLocal使用完后被回收后，但是由于ThreadLocalMap是被线程持有，所以不会被回收，但是ThreadLocalMap中仍然存在null->value的引用，如果有长时间占用可能会发生内存泄漏。所以当使用完后手动remove确保资源释放。
remove方法会调用ThreadLocalMap的remove方法中的expungeStaleEntries方法，它会遍历删除key为null的entry。