線程本地變量 - ThreadLocal

參考網址： https://www.jianshu.com/p/98b68c97df9b （此處連結不知為何，點選後跳轉頁面還是本頁，建議複制打開）

1、ThreadLocal是什麼？

線程本地變量，其為每個使用該變量的線程提供獨立的變量副本，是以每個線程都可以獨立的改變自己的副本，而不影響其它線程維護的副本。

在每個線程内部都有自己的一個Map，該Map是ThreadLocal中的一個内部類ThreadLocalMap。線上程對其進行讀寫時，是從本身擁有的成員變量threadlocals（類型為内部類ThreadLocalMap）中進行讀寫，該變量是用來存儲實際變量副本的。存儲時鍵是目前ThreadLocal變量，值是要儲存的變量複本。

擴充：Thread中包含兩個ThreadLocal中的ThreadLocalMap成員變量，threadLocals、inheritableThreadLocals

2、ThreadLocal是如何為每個線程建立變量的副本的？

在每個線程Thread内部有一個ThreadLocal.ThreadLocalMap類型的成員變量threadLocals，鍵是目前ThreadLocal變量，值是變量的副本；

初始時，在Thread裡面，threadLocals為空，當通過ThreadLocal變量調用get()或set()時，就會對Thread類中的threadLocals進行初始化，并且以目前ThreadLocal變量為鍵，以ThreadLocal要儲存的副本變量為value；

3、ThreadLocalMap的解釋

是ThreadLocal的内部類，類似于HashMap，但并沒有實作Map接口

初始容量是16的Entry<K,V>數組，這裡指定K為ThreadLocal對象，并且注意Entry<K,V>是繼承自WeakReference（弱引用，生命周期隻能存活到下次GC前）

與HashMap最大的不同是，Entry<K,V>沒有next，就是說，解決Hash沖突的方式并不是連結清單的方式，而是采用線性探測法，簡單的步長加一或減一（尋找相鄰的位置）。該線性探測法解決hash沖突的效率低。

線性探測法：根據初始key的hashcode值确定元素的位置，若該位置已存在一個元素，則根據一定的算法機制去下一處位置，直到存放元素成功。

4、ThreadLocal的get()和set()方法解釋

get()：

擷取目前線程的ThreadLocalMap對象ThreadLocals；

從map中擷取線程存儲的Entry<K,V>節點；

從Entry<K,V>節點擷取存儲的Value副本值傳回；

map為空的話傳回初始值null，即線程變量副本為null，在使用時需要注意判斷NullPointerException。

set()：

擷取目前線程的成員變量map；

map非空，則重新将ThreadLocal和新的value副本放入到map中；

map空，則對線程的成員變量ThreadLocalMap進行初始化建立，并将ThreadLocal和value副本放入map中。

5、ThreadLocal的問題，會造成記憶體洩露

ThreadLocalMap中的鍵是弱引用的，而value是強引用的，這樣會導緻ThreadLocal在沒有外部對象強引用時，發生GC時弱引用key會被回收，而value不會被回收。此時建立ThreadLocal的線程還在運作，時間過長後，加之Entry對象的value一直得不到回收，發生記憶體洩露。

為此，在調用ThreadLocal的get()、set()後，需要調用remove()方法，将Entry節點和Map的引用關系溢出，這樣整個Entry對象在GC Roots分析後就變成不可達了，下次GC時就可以完成正确的回收。

6、ThreadLocal的應用場景

隻适用于獨立副本的情況，例如資料庫連接配接、Session管理等