ThreadLocal 面试看这一篇就够了

注明：本文源码基于JDK1.8版本

什么是 ThreadLocal

  ThreadLocal 称为线程本地变量，当使用ThreadLocal维护变量时，每个Thread拥有一份自己的副本变量，多个线程互不干扰，从而实现线程间的数据隔离。
  ThreadLocal维护的变量在线程的生命周期内起作用，可以减少同一个线程内多个函数或者组件之间一些公共变量的传递的复杂度。

我们先来个简单的示例：

public class ThreadLocalTest01 {

    private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        // 子线程t1调用threadLocal的set方法赋值
        Thread t1 =  new Thread(() ->{
            threadLocal.set("abc");
            System.out.println("t1 赋值完成");

            System.out.println("t1线程中get："+threadLocal.get());
        });

        // 子线程t2调用threadLocal的get方法取值
        Thread t2 = new Thread(() ->
            System.out.println("t2线程中get："+threadLocal.get())
        );

        t1.start();
        t1.join();
        t2.start();

        // 主线程调用threadLocal的get方法取值
        System.out.println("主线程中get："+threadLocal.get());

    }

}

输出结果：

t1 赋值完成
t1线程中get：abc
主线程中get：null
t2线程中get：null

通过程序可以看出，threadLocal 在t1线程中通过set方法保存的数据，其它线程是访问不到的。

ThreadLocal 数据结构

• 每个线程对应一个Thread对象，Thread对象中，有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap成员变量。
• ThreadLocalMap 类似于HashMap，维护的都是key-value键值对，不同的是，HashMap数据结构是数组+链表/红黑树，而ThreadLocalMap数据结构为数组。
• ThreadLocalMap 数组中存放的是静态内部类对象Entry(ThreadLocal k, Object v)，可以简单的认为，ThreadLocal 对象为key，set的内容为value。（ 实际上key为弱引用WeakReference> ）

Java 的四种引用类型

前边介绍ThreadLocal数据结构时，提到ThreadLocalMap 的key是弱引用。弱引用有什么用？这里为什么要用弱引用？为了弄清楚这些问题，我们先来了解一下Java的四种引用类型。

• 强引用：我们平常用的最多的就是强引用类型，如Object obj = new Object()，当我们创建一个Object对象时，栈内存中会有一个obj变量，指向堆内存中分配的Object对象，这种引用就是强引用。只要有强引用存在，JVM即使内存不足抛出OOM异常，垃圾回收器也不会回收它。
• 软引用：软引用使用SoftReference修饰，如SoftReference