ThreadLocal原理

ThreadLocal原理

1. ThreadLocal对象new出来存放到堆中，ThreadLocal引用是存放在栈里

1. Thread 类有个 ThreadLocalMap 成员变量，Map的key是Threadlocal 对象，value是你要存放的线程局部变量。

public void set(T value) {
  //获取当前线程Thread，就是上图画的Thread 引用
  Thread t = Thread.currentThread(); 
  //Thread类有个成员变量ThreadlocalMap，拿到这个Map
  ThreadLocalMap map = getMap(t);
  if (map != null)
    //this指的就是Threadlocal对象
    map.set(this, value);
  else
    createMap(t, value);
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
  //获取线程的ThreadLocalMap
  return t.threadLocals;
}

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

1. ThreadLocalMap 类的定义在 Threadlocal中。结构与HashMap一样
2. 使用ThreadLocal后一定手动remove掉 引用ThreadLocal的对象被回收了，由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用，即使没有手动删除，ThreadLocal也会被回收。value在下一次ThreadLocalMap调用set、get、remove的时候会被清除。

1. ThreadLocal内存泄漏的根源是：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长，如果没有手动删除对应key就会导致内存泄漏，而不是因为弱引用。

既然是线程局部变量，那为什么不用线程对象（Thread对象）作为key，这样不是更清晰，直接用线程作为key获取线程变量？

1. 这样设计会有个问题，比如: 我已经把用户信息存在线程变量里了，这个时候需要新增加一个线程变量，比方说新增用户地理位置信息
2. 我们ThreadlocalMap 的key用的是线程，再存一个地理位置信息，key都是同一个线程（key一样），会覆盖原来的用户信息。

为什么ThreadLocal中的key设计成WeakReference

ThreadLocal userInfoThreadLocal = new ThreadLocal<>();
userInfoThreadLocal.set(userInfo);

1. 为了尽大可能的避免内存泄漏
2. new出的ThreadLocal被userInfoThreadLocal强引用，同时也被ThreadLocalMap的Key弱引用
3. gc要回收ThreadLocal对象的前提是它只被WeakReference引用
4. 所以只要ThreadLocal对象如果还被 userInfoThreadLocal（强引用） 引用着，GC是不会回收被WeakReference引用的对象的。
5. 有些线程会用线程池优化，线程生命周期很长，根据JVM 根搜索算法，一直存在 Thread -> ThreadLocalMap -> Entry（元素）这样一条引用链路，如果key不设计成WeakReference类型，是强引用的话，就一直不会被GC回收，key就一直不会是null，不为null Entry元素就不会被清理（ThreadLocalMap是根据key是否为null来判断是否清理Entry）
6. 所以ThreadLocal的设计者认为只要ThreadLocal 所在的作用域结束了工作被清理了，GC回收的时候就会把key引用对象回收，key置为null，ThreadLocal会尽力保证Entry清理掉来最大可能避免内存泄漏。
7. ThreadLocalMap中Entry 继承了WeakReference类，Entry 中的 key 是WeakReference类型的，在Java 中当对象只被 WeakReference 引用，没有其他对象引用时，被WeakReference 引用的对象发生GC 时会直接被回收掉。