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1.为什么使用ThreadLocal。

为了解决线程安全问题，JDK出现了很多技术手段，比如：使用synchronized或Lock，给访问公共资源的代码上锁，保证了代码的原子性。
但在高并发的场景中，如果多个线程同时竞争一把锁，这时会存在大量的锁等待，可能会浪费很多时间，让系统的响应时间一下子变慢。
因此，JDK提供了另外一种用空间换时间的新思路：ThreadLocal。核心思想是：共享变量在每个线程都有一个副本，每个线程操作的都是自己的副本，对另外的线程没有影响。

@Service
public class ThreadLocalService {
    private static final ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();
    public void add() {
        //将数据设置到当前线程中
        threadLocal.set(1);
        doSamething();
        //从当前线程中获取数据
        Integer integer = threadLocal.get();
    }
}

2.ThreadLocal原理

ThreadLocal的内部有一个静态的内部类叫：ThreadLocalMap。

public class ThreadLocal<T> {
     ...
     public T get() {
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取当前线程的成员变量ThreadLocalMap对象
         //return t.threadLocals; ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            //根据threadLocal对象从map中获取Entry对象
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                //获取保存的数据
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        //初始化数据
        return setInitialValue();
    }
    private T setInitialValue() {
        //获取要初始化的数据
        T value = initialValue();
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取当前线程的成员变量ThreadLocalMap对象
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        //如果map不为空
        if (map != null)
            //将初始值设置到map中，key是this，即threadLocal对象，value是初始值
            map.set(this, value);
        else
           //如果map为空，则需要创建新的map对象
            createMap(t, value);
        return value;
    }
    public void set(T value) {
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //获取当前线程的成员变量ThreadLocalMap对象
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        //如果map不为空
        if (map != null)
            //将值设置到map中，key是this，即threadLocal对象，value是传入的value值
            map.set(this, value);
        else
           //如果map为空，则需要创建新的map对象
            createMap(t, value);
    }
     static class ThreadLocalMap {
        ...
     }
     ...
}

ThreadLocal的get方法、set方法和setInitialValue方法，其实最终操作的都是ThreadLocalMap类中的数据。

static class ThreadLocalMap {
    static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
        Object value;
        //k为弱引用
        Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
            super(k);
            value = v;
        }
   }
   ...
   private Entry[] table;
   ...
}

ThreadLocalMap里面包含一个静态的内部类Entry，该类继承于WeakReference类，说明Entry是一个弱引用。
ThreadLocalMap内部还包含了一个Entry数组，其中：Entry = ThreadLocal+value。
ThreadLocalMap被定义成了Thread类的成员变量

在每个Thread类中，都有一个ThreadLocalMap的成员变量，该变量包含了一个Entry数组，该数组真正保存了ThreadLocal类set的数据。
Entry是由threadLocal和value组成，其中threadLocal对象是弱引用，在GC的时候，会被自动回收。而value就是ThreadLocal类set的数据。

除了Entry的key对ThreadLocal对象是弱引用，其他的引用都是强引用。
需要特别说明的是，上图中ThreadLocal对象画到了堆上，在实际的业务场景中不一定在堆上。如果ThreadLocal被定义成了static的，ThreadLocal的对象是类共用的，可能出现在方法区。

3.为什么使用ThreadLocal作为key。

在应用中，如果一个线程只使用一个ThreadLocal对象，那么使用Thread做key也未尝不可。
实际情况中，一个线程中很可能使用多个ThreadLocal对象。如果使用Thread做key就有问题。因此，不能使用Thread做key，而应该改成用ThreadLocal对象做key，这样才能通过具体ThreadLocal对象的get方法，轻松获取到想要的ThreadLocal对象。

4.Entry的key为什么是弱引用。

Entry的key，传入的是ThreadLocal对象，使用了WeakReference对象，即被设计成了弱引用。
假设设计为强引用

由上图可以知，ThreadLocal对象有两个强引用（ThreadLocal变量、key）。导致后果，即使ThreadLocal变量设置为null，key仍然对ThreadLocal对象保持引用。ThreadLocal无法被释放。
强引用链：Thread变量 -> Thread对象 -> ThreadLocalMap -> Entry -> key -> ThreadLocal对象。
ThreadLocal对象和ThreadLocalMap都将不会被GC回收，于是产生了内存泄露问题。
为解决，ThreadLocal变量生命周期结束后（即ThreadLocal变量赋值为null），ThreadLocal对象可以被回收，采用弱引用。
key是弱引用，当ThreadLocal变量指向null之后，在GC做垃圾清理的时候，key会被自动回收，其值也被设置成null。

需要特别注意的地方是

1. key为null的条件是，ThreadLocal变量指向null，并且key是弱引用。如果ThreadLocal变量没有断开对ThreadLocal的强引用，即ThreadLocal变量没有指向null，GC不会把弱引用的key回收。

2. 如果当前ThreadLocal变量指向null了，并且key也为null了，但如果没有其他ThreadLocal变量触发get、set或remove方法，也会造成内存泄露。 ```java public static void main(String[] args) { Object object = new Object(); WeakReference