ThreadLocal 是什么
ThreadLocal 是一个泛型类，用于在线程中定义局部变量。官方的解释为：这个类提供线程的局部变量。 这些变量与其正常的对应方式不同，因为访问每个线程（通过其 get 或 set 方法）都有自己独立初始化的变量副本
ThreadLocal 的重要说明
ThreadLocalMap 说明
ThreadLocalMap是ThreadLocal类中的一个内部类（本类和同包的类可以访问）
ThreadLocalMap内部定义了弱引用的数组Entry用来存放key和value，Entry数组的默认容量为16,并且数组的容量必须为2的次幂
// ThreadLocalMap内部声明的Entry,用于存放key和value,key为ThreadLocal类型的弱引用
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
// 内部Entry数组的默认初始容量为16，数组的容量必须为2的幂
// 由于ThreadLocalMap内部有很多（容量-1）的与运算（&）计算数组索引，
// 容量为2的幂可以保证（容量-1）转化为二进制后最后一位始终是1，这样可以有效的减少碰撞几率
private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;
// 内部Entry数组
private Entry[] table;
// 数组中存放的元素数量
private int size = 0;
// 数组扩容临界点
private int threshold;
ThreadLocal存值：
- 通过
Thread.currentThread()先获取到当前线程对象。（由于Thread里面的ThreadLocalMap变量对象是默认修饰符修饰，而ThreadLocal与Thread位于相同的包中，所以在ThrealLocal类中可以通过Thread.currentThread()获取到当前线程对象后，直接通过Thread对象可以访问到该线程的ThreadLocalMap对象） - 再通过
ThreadLocalMap的set方法，key为当前ThreadLocal的对象,value为想设置的值，说得直白一点，ThreadLocal存储值，是通过线程自己内部的ThreadLocalMap存储的 - 而不同的线程自然就有不同的
ThreadLocalMap对象变量。如果在同一个线程中声明了两个ThreadLocal对象，而在Thread内部都是使用仅有那个ThreadLocalMap存放数据的
ThreadLocal取值
ThreadLocal的get方法获取值，就是通过获取到当前线程的对象，然后通过当前线程获取到该线程的ThreadLocalMap对象，最后通过ThreadLocalMap拿到最开始设置的值
ThreadLocal的set方法源码
/**
* ThreadLocalMap 是 ThreadLocal 的一个默认访问修饰符修饰的内部类，也就是说 ThreadLocalMap 可以在 ThreadLocal 内部和同一个包的其他类中使用
*/
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
// 调用ThreadLocalMap类的set方法
map.set(this, value);
else
// 调用ThreadLocal类的createMap方法
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
// 返回当前线程的内部参数threadLocals，线程对象中threadLocals参数，只要你用不到ThreadLocal，线程对象的这个属性就一直是null
return t.threadLocals;
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
// 将当前线程对象作为key,新生成一个ThreadLocalMap对象，并将线程的threadLocals对象设置为这个新生成的ThreadLocalMap
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
- 如果
getMap不是空，就用ThreadLocalMap的set方法置入一个以当前线程对象的键，value为值的这么一个键值对 - 如果
getMap为空,那么就以createMap方法set第一个值
ThreadLocalMap类的set方法
private void set(ThreadLocal key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal k = e.get();
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
- 计算当前键的
hash值 - 去
table里找，重复键就替换值，不重复就在该位置添加这个键值对 - 当前容量超过阈值就扩容然后
rehash（）
ThreadLocal类的createMap方法
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
ThreadLocalMap的构造方法
ThreadLocalMap(ThreadLocal firstKey, Object firstValue) {
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
createMap方法的意思就是，构造一个新的ThreadLocalMap对象，将value对象塞进map，然后把传入的线程对象的threadLocals属性指向这个新ThreadLocalMap
ThreadLocal的get方法源码
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null)
return (T)e.value;
}
return setInitialValue();
}
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;
}
protected T initialValue() {
return null;
}
当我们在调用get()方法的时候，先获取当前线程对象，然后获取到当前线程的ThreadLocalMap对象
- 如果非空，那么取出
ThreadLocal的value - 否则进行初始化，初始化就是将
initialValue的值set到ThreadLocal中
ThreadLocal 的set 和 get 小结
ThreadLocal进行set的时候，是在当前线程Thread中获取到有且唯一的ThreadLocalMap对象（如果没有就新建一个ThreadLocalMap对象设置进Thread的属性里），然后把自己作为键，value作为值set进这个Map里ThreadLocal进行get的时候，是从当前线程Thread中获取到有且唯一的ThreadLocalMap对象（Thread的ThreadLocalMap属性如果为空，也就是说这个线程从来都没有用过ThreadLocal设置过值，返回null），然后把自己做为键去该Map里面找，找到就返回对于的value，没有就返回null
使用 ThreadLocal 的注意点
内存泄漏
ThreadLocalMap使用ThreadLocal的弱引用作为key，如果一个ThreadLocal没有外部强引用来引用它，那么系统 GC 的时候，这个ThreadLocal势必会被回收，ThreadLocalMap中就会出现key为null的Entry，就没有办法访问这些key为null的Entry的value，如果当前线程再迟迟不结束的话，这些key为null的Entry的value就会一直存在一条强引用链：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value永远无法回收，造成内存泄漏
ThreadLocalMap的设计中已经考虑到这种情况，也加上了一些防护措施：在ThreadLocal的get(),set(),remove()的时候都会清除线程ThreadLocalMap里所有key为null的value
为什么用弱引用
key 使用强引用：引用的ThreadLocal的对象被回收了，但是ThreadLocalMap还持有ThreadLocal的强引用，如果没有手动删除，ThreadLocal不会被回收，导致Entry内存泄漏。
key 使用弱引用：引用的ThreadLocal的对象被回收了，由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用，即使没有手动删除，ThreadLocal也会被回收。ThreadLocalMap在调用set、get、remove的时候会清除Entry数组中所有key为空的Entry,这样就避免了因为value没被回收而造成内存溢出。
由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长，如果没有手动删除对应key，都会导致内存泄漏，但是使用弱引用可以多一层保障：弱引用ThreadLocal不会内存泄漏，对应的value在下一次ThreadLocalMap调用set,get,remove的时候会被清除