ThreadLocal详解

一、什么是ThreadLocal?

它是一个数据结构，主要用于存储线程内的局部变量的。每个线程都有自己的局部变量，在多线程环境下访问时，能保证各个线程的变量能够独立于其他线程内变量之外。ThreadLocal实例通常是private static来修饰，它们希望将状态与各个线程相关联。其存储结构是ThreadLocalMap,其底层是entry数组，以键值对的形式存放，键是ThreadLocal对象，value是set()设置的值。当执行set方法时，其value是保存在threadlocals变量中的，当执行get方法时，就是读取threadlocals变量中的值。总之就是，各个线程的数据互不打扰。一个线程可以存放多个ThreadLocal变量，他们都是存在了ThreadLocalMap中，网上说的一个ThreadLocal只能存放一个键值对的意思，应该是值ThreadLocal对象，它是唯一的。并不是说一个线程里只能有一个。

二、ThreadLocal数据结构图解

三、set()、get()具体过程

每个ThreadLocal对象都有一个hash值ThreadLocalHashCode,每初始化一个对象，hash值就增加一个固定的大小。在插入的过程中，会先根据ThreadLocal对象的hash值，计算table中对应的索引位置，如果当前位置为空，则直接插入；如果不为空且和key相等的话，就覆盖原来的值；如果不为空且不等，则继续往下找空位置。

get方法就是根据索引值，判断key是否一致，一致则返回value；否则判断下一个。

四、ThreadLocal和synchronized

二者是一个相反的作用。ThreadLocal是为了保证线程之间的隔离性，而synchronized是为了保证可见性。synchronized利用了锁机制，同一时刻只能有一个线程访问，而ThreadLocal是每个线程都有变量的副本，每个线程访问的是不同的对象。

五、ThreadLocal内存泄漏

内存泄漏的意思是：当JVM进行GC垃圾回收时，因为有强引用的存在，一直无法回收，却一直占着内存。

ThreadLocal中key是弱引用，value是强引用。当用完，进行GC回收时，因为key是弱引用，回收完为null，但是value是强引用，一直无法回收，就造成了内存泄漏。但是假使key是强引用，同样是无法回收。所以不是这里的问题，是ThreadLocal和Thread生命周期相同的问题，所以一定要记得remove()。记得删除旧的entry数组，不然一直会有删除不掉的数据。ThreadLocal也考虑到了这些，执行get()、set()、remove()时，他会判断key的值是否为空，如果为空，就进行清理。 

注意点：

value为啥不搞成弱引用？是因为不清楚这个Value除了map的引用还是否还存在其他引用，如果不存在其他引用，当GC的时候就会直接清理，而此时我们的ThreadLocal还处于使用期间，就会造成Value为null的错误，所以将其设置为强引用。

而为了解决这个强引用的问题，它提供了一种机制就是将Key为Null的Entity直接清除。

key为null的条件是：ThreadLocal变量指向null且是弱引用。

如果key为null,ThreadLocal也指向null，如果没有其他ThreadLocal变量触发set/get/remove方法，还是会造成内存泄漏。