ThreadLocal不过如此

前言

在并发情况下为了保证线程安全往往会选择加锁，但是无论是哪种锁总对性能有所影响，而使用ThreadLocal可以为线程创建一个独享变量，从而避免线程间竞争的情况，达到线程安全的作用。

ThreadLocal也是面试过程当中经常会问到的，所以对于准备面试的同学也是很有必要学习ThreadLocal的。

先给出几个面试题，本文后后面会给出答案：

ThreadLocal的基本使用

创建

ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();

ThreadLocal withInitialValueThreadLocal = ThreadLocal.withInitial(()->"hello,ThreadLocal");

两种方式差不多，只是第二种方式会自带一个初始值

赋值

赋值只需要调用ThreadLocal的set方法，就可以将值保存到ThreadLocal中

ThreadLocal变量也是一个变量，使用上完全可以把他当作一个普通的变量来使用，只是他天生是线程安全的，因为这个变量的值不会受其他任何线程所影响

threadLocal.set("aaa");

取值

赋值只需要调用ThreadLocal的get()方法，不需要任何参数

threadLocal.get(); // aaa

删除

ThreadLocal和普通变量不同的地方在于不用时建议手动删除，避免内存泄露(虽然不手动删除也不一定内存泄露，但是还是建议手动删除)

threadLocal.remove()

ThreadLocal变量为什么线程独享的呢？

原理图

这是我从一文详解ThreadLocal截取过来的原理图，先大致讲一下。

每个线程Thread内部都有一个ThreadLocalMap，为ThreadLocal赋值其实就是到线程内部的Map里插入一个以ThreadLocal变量作为key，变量值为Value的键值对，取值也是去线程内部的ThreadLocalMap中以当前的ThreadLocal变量作为key调用Map的get方法返回结果，remove则是在ThreadLocalMap中删除以ThreadLocal变量作为了Map的key的键值对。

现在看不懂也没关系，下面就来从源码来看一下ThreadLocal的工作流程

ThreadLocal-set方法

流程解析

源码分析

public void set(T value) {
  Thread t = Thread.currentThread(); //取得当前的线程
  ThreadLocalMap map = getMap(t);
  if (map != null) {
    map.set(this, value);  // this 这是ThreadLocal的方法，指代的就是当前的ThreadLocal
  } else {
    createMap(t, value);
  }
}
 ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
   return t.threadLocals; // 取得线程内部的ThreadLocalMap
}
// 
void createMap(Thread t, T firstValue) {
  t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); // 创建Map 并加入键值对
}

get方法

流程解析

源码分析

public T get() {
  Thread t = Thread.currentThread(); //取得当前的线程
  ThreadLocalMap map = getMap(t); //取得当前线程内部的ThreadLocalMap
  if (map != null) { //程内ThreadLocalMap还未创建
    ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
    if (e != null) { // ThreadLocalMap内还未保存当前ThreadLocal的键值对
      @SuppressWarnings("unchecked")
      T result = (T)e.value;
      return result;
    }
  }
  return setInitialValue(); // 有初始化方法则初始化并返回初始值，没有返回null
}

remove方法

流程解析

源码分析

  public void remove() {
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread()); //取得当前的线程并取得当前线程内部的ThreadLocalMap
         if (m != null) {
             m.remove(this); //删除以当前ThreadLocal变量作为key的键值对
         }
     }

从上面的部分其实已经基本了解了ThreadLocal的工作原理了，但是你会发现他所有set、get、remove其实都是调用了线程内部那个ThreadLocalMap的方法，所以下面我们就更深度的解析一下ThreadLocalMap的源码，面试经常问到的内存泄露问题在了解了源码之后也很好理解了。

ThreadLocalMap源码解析

ThreadLocalMap的源码有两个原因导致其比较复杂

static class Entry extends WeakReference