ThreadLocal基本使用与原理

ThreadLocal可以为不同的线程提供不同变量副本，线程访问threadlocal变量实际上是访问的线程本地的内存中数据副本，线程之间的treadlocal变量互不影响。

Example

public class ThreadLocalDemo {

    private static ThreadLocal local = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            System.out.println("设置线程1的ThreadLocal变量值");
            local.set("线程1-value");
            String thread2LocalVal = local.get();
            System.out.println("[Thread1]:" + thread2LocalVal);
            local.remove();
            System.out.println("移除线程1的ThreadLocal变量值");
        }).start();

        new Thread(() -> {
            System.out.println("设置线程2的ThreadLocal变量值");
            local.set("线程2-value");
            String thread2LocalVal = local.get();
            System.out.println("[Thread2]:" + thread2LocalVal);
            local.remove();
            System.out.println("移除线程2的ThreadLocal变量值");
        }).start();

    }
}

===========output=============
设置线程1的ThreadLocal变量值
设置线程2的ThreadLocal变量值
[Thread2]:线程2-value
[Thread1]:线程1-value
移除线程2的ThreadLocal变量值
移除线程1的ThreadLocal变量值

首先我们进入到Thread的源码中看看实现逻辑，在Thread中，存在着名为thredLocals和inheritableThreadLocals的属性:

这两个属性都是 ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的，具体由ThreadLocal来负责管理和实现。这个map其实ThreadLocal的定制的HashMap。

从源码中可以看出，每个线程这两个变量的默认值为null，那么他们是何时才初始化赋值的呢？不着急，我们通过基本使用的实例代码打断点，进入ThreadLocal的set方法中，一切都会浮出水面。

    
    public void set(T value) {
        // 获取当前调用该方法的线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        // 获取当前线程的threadLocals变量值
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            map.set(this, value);
        } else {
            createMap(t, value);
        }
    }

源码面前，了无秘密。set方法显而易见，每个线程的threadLocals变量是在线程第一次调用ThreadLocal变量的set方法的时候才进行初始化，并为之赋值的。

inheritableThreadLocals是使得子线程可以从父线程中得到值的设计的。

每张map中维护着当前线程所关联的多个ThreadLocal变量。

get()方法是从线程的ThreadLocal的map中得到对应的值

    public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        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();// 实际上返回的是null,不过会执行类似set的操作，创建map对象
    }

    private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();// initialValue():return null
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            map.set(this, value);
        } else {
            createMap(t, value);
        }
        if (this instanceof TerminatingThreadLocal) {
            TerminatingThreadLocal.register((TerminatingThreadLocal) this);
        }
        return value;
    }

从源码中，我们可以看到，get方法首先去获得当前调用该threadlocal.get方法的线程，并从该线程中获取到维护着threadlocal的map对象，如果线程的map对象尚未初始化，就执行初始化的操作。并返回null值。

ThreadLocal变量在线程的生命周期中，一旦初始化，是一直存在的，所以可能会造成内存溢出，因此使用完之后，最好调用ThreadLocal的remove方法清除对应线程中的threadLocals的本地变量。