ThreadLocal三种使用场景

关于ThreadLocal

JDK1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal类，每一个ThreadLocal能够放一个线程级别的变量， 它本身能够被多个线程共享使用，并且又能够达到线程安全的目的，且绝对线程安全。

ThreadLocal包含了四个方法:

void set(Object value)   -- 设置当前线程的线程局部变量的值。
public Object get() -- 该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
public void remove() -- 将当前线程局部变量的值删除，其目的是为了减少内存使用，加快内存回收。
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，目的是为了让子类覆盖而设计的。

正确理解

ThreadLocal变量，它的基本原理是，同一个 ThreadLocal 所包含的对象（对ThreadLocal< StringBuilder >而言即为 StringBuilder 类型变量），在不同的 Thread 中有不同的副本（实际上是不同的实例）:

• 因为每个 Thread 内有自己的实例副本，且该副本只能由当前 Thread 使用；
• 既然其它 Thread 不可访问，那就不存在多线程间共享的问题。

有兴趣的可以去看官方文档描述的。 我看完之后，得出这样的结论

ThreadLocal 提供了线程本地的实例。它与普通变量的区别在于，每个使用该变量的线程都会初始化一个完全独立的实例副本。ThreadLocal 变量通常被private static修饰。当一个线程结束时，它所使用的所有 ThreadLocal 相对的实例副本都会被回收。

因此ThreadLocal 非常适用于这样的场景：每个线程需要自己独立的实例且该实例需要在多个方法中使用。当然，使用其它方式也可以实现同样的效果，你会发现 ThreadLocal 会让实现更简洁、更优雅！

1. 代替参数的显式传递

            当我们在写API接口的时候，通常Controller层会接受来自前端的入参，当这个接口功能比较复杂的时候，可能我们调用的Service层内部还调用了 很多其他的很多方法，通常情况下，我们会在每个调用的方法上加上需要传递的参数。

​但是如果我们将参数存入ThreadLocal中，那么就不用显式的传递参数了，而是只需要ThreadLocal中获取即可。

这个场景其实使用的比较少，一方面显式传参比较容易理解，另一方面我们可以将多个参数封装为对象去传递。

2. 全局存储用户信息

         在现在的系统设计中，前后端分离已基本成为常态，分离之后如何获取用户信息就成了一件麻烦事，通常在用户登录后， 用户信息会保存在Session或者Token中。 这个时候，我们如果使用常规的手段去获取用户信息会很费劲，拿Session来说，我们要在接口参数中加上HttpServletRequest对象，然后调用 getSession方法，且每一个需要用户信息的接口都要加上这个参数，才能获取Session，这样实现就很麻烦了。

        在实际的系统设计中，我们肯定不会采用上面所说的这种方式，而是使用ThreadLocal，我们会选择在拦截器的业务中， 获取到保存的用户信息，然后存入ThreadLocal，那么当前线程在任何地方如果需要拿到用户信息都可以使用ThreadLocal的get()方法 (异步程序中ThreadLocal是不可靠的)

         对于我自己而言，这个场景使用的比较多，当用户登录后，会将用户信息存入Token中返回前端，当用户调用需要授权的接口时，需要在header中携带 Token，然后拦截器中解析Token，获取用户信息，调用自定义的类(AuthNHolder)存入ThreadLocal中，当请求结束的时候，将ThreadLocal存储数据清空， 中间的过程无需在关注如何获取用户信息，只需要使用工具类的get方法即可。

public class AuthNHolder {
	private static final ThreadLocal> 
                                   loginThreadLocal = new ThreadLocal>();
	public static void map(Map map){
		loginThreadLocal.set(map);  }
	public static String userId(){
 		return get("userId");  }
	public static String get(String key){
 		Map map = getMap();
 		return map.get(key);   }
	public static void clear(){
               loginThreadLocal.remove();  }    }

3. 解决线程安全问题

           在Spring的Web项目中，我们通常会将业务分为Controller层，Service层，Dao层， 我们都知道@Autowired注解默认使用单例模式，那么不同请求线程进来之后，由于Dao层使用单例，那么负责数据库连接的Connection也只有一个， 如果每个请求线程都去连接数据库，那么就会造成线程不安全的问题，Spring是如何解决这个问题的呢？

         在Spring项目中Dao层中装配的Connection肯定是线程安全的，其解决方案就是采用ThreadLocal方法，当每个请求线程使用Connection的时候， 都会从ThreadLocal获取一次，如果为null，说明没有进行过数据库连接，连接后存入ThreadLocal中，如此一来，每一个请求线程都保存有一份 自己的Connection。于是便解决了线程安全问题

          ThreadLocal在设计之初就是为解决并发问题而提供一种方案，每个线程维护一份自己的数据，达到线程隔离的效果。

*** 慎用的场景

1.线程池中线程调用使用ThreadLocal 由于线程池中对线程管理都是采用用线程复用的方法。在线程池中线程非常难结束甚至于永远不会结束。 这将意味着线程持续的时间将不可预測，甚至与JVM的生命周期一致

2.异步程序中，ThreadLocal的參数传递是不靠谱的， 由于线程将请求发送后。就不再等待远程返回结果继续向下运行了，真正的返回结果得到后，处理的线程可能是其他的线程。Java8中的并发流也要考虑这种情况

3.使用完ThreadLocal ，最好手动调用 remove() 方法，防止出现内存溢出，因为中使用的key为ThreadLocal的弱引用， 如果ThreadLocal 没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候会被清理掉的，但是如果value是强引用，不会被清理， 这样一来就会出现 key 为 null 的 value。