ThreadLocal面试题

ThreadLocal是什么？

    ThreadLocal是用来维护线程中的变量不被其他线程干扰而出现的一个结构，内部包含一个ThreadLocalMap类，该类为Thread类的一个局部变量，该Map存储的key为ThreadLocal对象自身，value为我们要存储的对象，这样一来，在不同线程中，持有的其实都是当前线程的变量副本，与其他线程完全隔离，以此来保证线程执行过程中不受其他线程的影响。

下面我们通过代码看下它如何保证线程安全：

ThreadLocal结构：

主要是四个方法：
1. void set(Object value)
设置当前线程的线程局部变量的值。
2. public Object get()
该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
3. public void remove()
将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作，但它可以加快内存回收的速度。
4. protected Object initialValue()
返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

值得一提的是，在JDK5.0中，ThreadLocal已经支持泛型，该类的类名已经变为ThreadLocal。API方法也相应进行了调整，新版本的API方法分别是void set(T value)、T get()以及T initialValue()。

我们看下set方法的实现：

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

可以看到，先通过Thread.currentThread()方法获取到了当前线程，然后如果取不到map对象，就会创建，下面看下create方法

    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

很简单的方法，就是新建一个ThreadLocal的Map，这个map以ThreadLocal自身为key，以我们要设值的对象为value，创建出来map之后，将对象赋值到线程的局部变量去。
看到这里，就知道ThreadLocal主要目的就是将变量设值到当前的线程上，以此来保证线程安全。
那么下面看下get方法：

    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();
    }

可以看出来，get方法就是拿的当前线程的局部变量threadLocals，然后从中取出map中存储的对象，这样每个线程中获取的一定是自己线程中存储的对象了。
由上述分析可知，使用ThreadLocal是可以保证线程安全的。
ThreadLocal实际上是为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路（区别与sychronized关键字）。
ThreadLocal这个类提供线程本地的变量。这些变量与一般正常的变量不同，它们在每个线程中都是独立的。ThreadLocal实例最典型的运用就是在类的私有静态变量中定义，并与线程关联。
我们看下具体的使用场景吧：

• 我们知道SimpleDateFormat是非线程安全的，并发场景下会出现格式化时间错误的问题，那么在这里我们就可以使用ThreadLocal来解决此类问题。

    private static ThreadLocal sdt = new ThreadLocal();

    public static final SimpleDateFormat getSdt() {
        if (null == sdt.get()) {
            sdt.set(new SimpleDateFormat("MM月dd日HH:mm"));
        }
        return sdt.get();
    }

• 看另外一个场景，一个请求过来，会带有一堆的c参数（可以理解为客户端的一些标志），我们的应用处理过程中，大部分地方又不需要关心该参数，可能在某个请求他人接口的时候需要了，如果我们把所有代码都带上这个c参数，那么未免代码看着太过丑陋，这种情况下，我们可以构建一个filter，在请求过来的时候，在filter中将c参数放置到ThreadLocal中，在整个调用链中如果需要使用，直接从ThreadLocal中获取即可。
  
• 另外一个例子是动态数据源的使用，我们可以使用ThreadLocal来保证当次线程调用中只使用一种数据源。这部分内容下个文章我会单独列出来讲解一下。

最后我们在提一点，就是使用ThreadLocal是否会造成内存泄漏，这一点答出来相信应该会给自己很多加分吧~
这个是ThreadLocal自身的注释：

每一个线程对资源副本都有一个weekRefrence：只要线程还在运行，使用ThreadLocal就是可以获取的。当一个线程运行结束销毁时，所有的资源副本都是可以被垃圾回收的（ThreadLocalMap对象保存在Thread对象中，当某个线程终止后，存储在其中的线程隔离的变量，也将作为Thread实例的垃圾被回收掉，所以完全不用担心内存泄漏的问题），这段注释表明，ThreadLocal的使用是不会造成内训泄露的。