作用

为了让每个线程都有一份单独的实例，同一个线程里的所有方法都是共享的，而多线程不共享。

分析

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从源码可以知道，当ThreadLocal变量set一个值时，过程如下：

  • 获取当前线程
  • 从当前线程中拿到成员变量map
  • 以ThreadLocal对象为key，保存到map里

这也就解释了为什么是线程隔离的，因为在两个不同的线程里set和get对象，所用的map是在各自的Thread对象里，当然在一个线程中get不到另一个线程set的对象。

再来看一下这个map
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map底层是由Entry数组组成，而这个是WeakReference的子类，调用了父类的构造方法，说明Entry数组中的key是使用弱引用指向ThreadLocal对象的。内存图如下：
ThreadLocal理解 - 图3

  • 为什么要使用弱引用呢？

弱引用的特点是gc时会把对象回收，也就是说对象只能存活到下一次gc前。使用弱引用的是为了让ThreadLocal对象的生命周期和线程生命周期解绑，试想若是强引用，即使你把tl置空，ThreadLocal对象依然跟线程存在引用关系而不能被回收，假如使用线程池，线程不销毁，那么势必造成内存泄漏。当使用弱引用后，这种情况就不会发生。

  • 弱引用带来的问题

gc后，key为null，但是value依然强引用指向一个对象，若线程不销毁，还是会造成内存泄漏。

  • 怎么解决？

1、在使用完thread变量前，显示调用remove方法将key为null的value置空。
2、JDK建议ThreadLocal定义为private static，此时tl是静态变量，在进程结束时才被回收，ThreadLocal对象也就不会回收了。

使用场景

  • spring中事务的实现

在一个事务中，可能有多个方法都需要使用数据连接，必须保证它是同一个连接，此时可以使用ThreadLocal

  • SofaTracer中的tracerId ?


补充

四种引用

强引用 一直存活，直至内存不足
软引用 内存不足时会被回收 适用于高速缓存，例如从数据库读取的大数据，为避免多次读取，可将它置于内存中，用软引用指向它，内存不足自动回收就好了
弱引用 只能存活到下一次GC前
虚引用 随时被回收 多用于管理堆外内存，例如一个堆内对象指向堆外内存上的某个地址，这个对象同时被虚引用指向，当这个对象被回收前，会加入到一个队列，而垃圾回收线程一旦发现此队列有对象，会让jvm去处理它所指向的堆外内存。

ThreadLocalMap是怎么解决哈希冲突的？

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开放地址法，即找下一个索引，不管刚刚产生的哈希值。因为map以ThreadLocal是键，一般来说ThreadLocal数量很少，找到一个不哈希冲突的索引比较容易。