多线程基础-ThreadLocal

自jdk1.2 版本起 java提供了ThreadLocal，ThreadLocal为每一个使用该变量的线程提供了独立的副本，可以做到线程间的数据隔离，每个线程都可以访问各自内部的副本变量

JDK原文翻译：⚠️
此类提供线程局部变量。 这些变量不同于它们的普通对应变量，因为每个访问一个（通过其get或set方法）的线程都有自己的、独立初始化的变量副本。 ThreadLocal实例通常是希望将状态与线程相关联的类中的私有静态字段**（例如，用户 ID 或事务 ID）。**

• 进行对象跨层传递的时候，避免方法多次传递，打破层级间的约束。例如可以存储用于鉴权的token和用户信息等内容
• 线程间的数据隔离，例如线程上下文对象
• 用于存储事务信息

注意：⚠️
ThreadLocal并不是用于解决多线程下共享资源的技术。如果多线程的ThreadLocal存储了一个对象的引用，那么该引用还将面临资源竞争，数据不一致等并发问题

一个简单的使用测试

	ThreadLocal tl = new ThreadLocal<>();
	IntStream.range(0, 10).mapToObj(i -> new Thread(()-> {
        tl.set(i);
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (Exception e) {
        	//do nothing!
        }
        System.out.printf("%s getTl Value %dn", Thread.currentThread().getName(), tl.get());
    }, "Thread-" + i))
        .forEach(Thread::start);

数据结构

ThreadLocal

• hash值
  threadLocalHashCode = nextHashCode()
  每个ThreadLocal实例都有系统全局唯一的hash值，hash值也将作为实际的键值用于在ThreadLocalMap中获取值

Thread

• tlMap对象
  ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals
  当线程首次使用tl存储时，tl会在 线程对象中创建一个 tlMap， 并将 存储在tlMap中，tlMap实际上是一个Entry[] 数组，初始容量为16。

ThreadLocalMap

• Entry数组
  Entry[] table
  Entry被设计为一个弱引用类(任意gc都将触发WeakReference对象的回收)

Entry

• key
• value

每一个线程对象都有一个threadLocalMap ， 其中Map中的Entry数组的每一个元素对应一个ThreadLocal变量

由于tlMap是每个线程的成员变量，因而多线程环境下其必然是访问各自的tlMap，也就是文章开头说的私有变量副本。

那么tlMap被设计为一个Entry数组其目的是就某个线程而言，他可以使用多个ThreadLocal来存储不同的线程私有变量，多个tl作为tlMap的键值通过其唯一的hash值进一步进行hash计算得到其在tlMap中的索引。实际要存储的变量则作为值被存储到tlMap中。

总而言之 ⚠️
每一个线程都有一个tlMap变量，作为其私有的变量副本，这个私有变量副本是由线程访问的首个tl创建的
tl是线程私有变量副本中的键值，和线程私有变量组成一组键值对以弱引用Entry的形式被存储到副本中。

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引申理解：
仓库里有一些储物柜，每个储物柜都需要一把钥匙， 每个储物柜都可以放东西。储物柜整个套着一个塑料袋，第一次用的时候要把塑料袋撕了，然后再用钥匙打开放东西。这个仓库就是Thread，储物柜是ThreadLocalMap，钥匙是ThreadLocal

请参考： https://www.jianshu.com/p/3c5d7f09dfbd 这篇文章写的也很好，给作者点赞