作者 | joel.wang老王
既然jdk已经有threadlocal，为何netty还要自己造个fastthreadlocal？fastthreadlocal快在哪里？
这需要从jdk threadlocal的本身说起。如下图：
在java线程中，每个线程都有一个threadlocalmap实例变量（如果不使用threadlocal，不会创建这个map，一个线程第一次访问某个threadlocal变量时，才会创建）。
该map是使用线性探测的方式解决hash冲突的问题，如果没有找到空闲的slot，就不断往后尝试，直到找到一个空闲的位置，插入entry，这种方式在经常遇到hash冲突时，影响效率。
fastthreadlocal(下文简称ftl)直接使用数组避免了hash冲突的发生，具体做法是：每一个fastthreadlocal实例创建时，分配一个下标index；分配index使用atomicinteger实现，每个fastthreadlocal都能获取到一个不重复的下标。
当调用<code>ftl.get()</code>方法获取值时，直接从数组获取返回，如<code>return array[index]</code>，如下图：
根据上文图示可知，ftl的实现，涉及到internalthreadlocalmap、fastthreadlocalthread和fastthreadlocal几个类，自底向上，我们先从internalthreadlocalmap开始分析。
internalthreadlocalmap类的继承关系图如下：
数组indexedvariables就是用来存储ftl的value的，使用下标的方式直接访问。nextindex在ftl实例创建时用来给每个ftl实例分配一个下标，slowthreadlocalmap在线程不是ftlt时使用到。
internalthreadlocalmap的主要属性：
比较简单，<code>newindexedvariabletable()</code>方法创建长度为32的数组，然后初始化为unset，然后传给父类。之后ftl的值就保存到这个数组里面。
注意，这里保存的直接是变量值，不是entry，这是和jdk threadlocal不同的。internalthreadlocalmap就先分析到这，其他方法在后面分析ftl再具体说。
要发挥ftl的性能优势，必须和ftlt结合使用，否则就会退化到jdk的threadlocal。ftlt比较简单，关键代码如下：
ftlt的诀窍就在threadlocalmap属性，它继承java thread，然后聚合了自己的internalthreadlocalmap。后面访问ftl变量，对于ftlt线程，都直接从internalthreadlocalmap获取变量值。
ftl实现分析基于netty-4.1.34版本，特别地声明了版本，是因为在清除的地方，该版本的源码已经注释掉了objectcleaner的调用，和之前的版本有所不同。
非常简单，就是给属性index赋值，赋值的静态方法在internalthreadlocalmap：
可见，每个ftl实例以步长为1的递增序列，获取index值，这保证了internalthreadlocalmap中数组的长度不会突增。
1.先来看看<code>internalthreadlocalmap.get()</code>方法如何获取threadlocalmap：
因为结合fastthreadlocalthread使用才能发挥fastthreadlocal的性能优势，所以主要看fastget方法。该方法直接从ftlt线程获取threadlocalmap，还没有则创建一个internalthreadlocalmap实例并设置进去，然后返回。
2.<code>threadlocalmap.indexedvariable(index)</code>就简单了，直接从数组获取值，然后返回：
3.如果获取到的值不是unset，那么是个有效的值，直接返回。如果是unset，则初始化。
<code>initialize(threadlocalmap)</code>方法：
3.1.获取ftl的初始值，然后保存到ftl里的数组，如果数组长度不够则扩充数组长度，然后保存，不展开。
3.2.<code>addtovariablestoremove(threadlocalmap, this)</code>的实现，是将ftl实例保存在threadlocalmap内部数组第0个元素的set集合中。
此处不贴代码，用图示如下：
4.<code>registercleaner(threadlocalmap)</code>的实现，netty-4.1.34版本中的源码：
由于objectcleaner.register这段代码在该版本已经注释掉，而余下逻辑比较简单，因此不再做分析。
随着<code>get()</code>方法分析完毕，<code>set(value)</code>方法原理也呼之欲出，限于篇幅，不再单独分析。
前文说过，ftl要结合ftlt才能最大地发挥其性能，如果是其他的普通线程，就会退化到jdk的threadlocal的情况，因为普通线程没有包含internalthreadlocalmap这样的数据结构，接下来我们看如何退化。
从internalthreadlocalmap的<code>get()</code>方法看起：
从ftl看，退化操作的整个流程是：从一个jdk的threadlocal变量中获取internalthreadlocalmap，然后再从internalthreadlocalmap获取指定数组下标的值，对象关系示意图：
在netty中对于ftl提供了三种回收机制：
自动： 使用ftlt执行一个被fastthreadlocalrunnable wrap的runnable任务，在任务执行完毕后会自动进行ftl的清理。
手动： ftl和internalthreadlocalmap都提供了remove方法，在合适的时候用户可以（有的时候也是必须，例如普通线程的线程池使用ftl）手动进行调用，进行显示删除。
自动： 为当前线程的每一个ftl注册一个cleaner，当线程对象不强可达的时候，该cleaner线程会将当前线程的当前ftl进行回收。（netty推荐如果可以用其他两种方式，就不要再用这种方式，因为需要另起线程，耗费资源，而且多线程就会造成一些资源竞争，在netty-4.1.34版本中，已经注释掉了调用objectcleaner的代码。）
ftl在netty中最重要的使用，就是分配bytebuf。基本做法是：每个线程都分配一块内存(poolarena)，当需要分配bytebuf时，线程先从自己持有的poolarena分配，如果自己无法分配，再采用全局分配。
但是由于内存资源有限，所以还是会有多个线程持有同一块poolarena的情况。不过这种方式已经最大限度地减轻了多线程的资源竞争，提高程序效率。
具体的代码在poolbytebufallocator的内部类poolthreadlocalcache中：
参考资料
netty源码分析3 - fastthreadlocal 框架的设计
netty进阶：自顶向下解析fastthreadlocal
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