一、什么是ThreadLocal？

ThreadLocal，按照字面意思翻译过来就是，线程局部/本地变量，它实现了线程之间的隔离，每个线程独享自己绑定的数据。打个比方说，在Tomcat的运行过程中，有三个用户发起请求，Tomcat收到请求后，调度了三个后台线程（分别为A、B、C），每个线程都绑定了对应请求的requestId，所以线程A在运行期间只能访问自己的requestId，它是无法访问到线程B和线程C的requestId。

二、ThreadLocal的用法？

  1. public static void main(String[] args) {
  2.     try{
  3.         ThreadLocalVariable.TL_1.set(1);
  4.     }finally{
  5.         ThreadLocalVariable.TL_1.remove();
  6.     }
  7. }

三、ThreadLocal如何做到线程隔离？

  1. public class ThreadLocal<T> {
  3.     // ...
  4.     public void set(T value) {
  5.             Thread t = Thread.currentThread();
  6.             ThreadLocalMap map = getMap(t);
  7.             if (map != null)
  8.                 map.set(this, value);
  9.             else
  10.                 createMap(t, value);
  11.     }
  13. }

1、Thread类有个ThreadLocalMap类型的变量threadLocals，那么为什么ThreadLocalMap要定义在ThreadLocal类？。

  1. public class Thread implements Runnable {
  3.     ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
  5.     ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
  7. }

a、结合Thread.threadLocals和ThreadLocal.ThreadLocalMap的注释说明，可以知道�Thread类本身只声明threadLocals，并不维护它，维护threadLocals的逻辑统一放在ThreadLocal.ThreadLocalMap中。
ThreadLocal.ThreadLocalMap_usage.jpg
b、ThreadLocalMap是ThreadLocal的静态内部类，它的访问权限是package级别，Thread和ThreadLocal都位于java.util.lang下，所以Thread类中是可以直接通过ThreadLocal.ThreadLocalMap来声明threadLocals的，不信你换个包试试看看有编译错误没有。

2、ThreadLocalMap是一个Map，把threadLocal本身作为Key，要绑定的变量作为Value，那么为什么不直接使用Thread对象作为Key呢？

  1. static class ThreadLocalMap {
  3.        // ...
  4.         static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
  6.             Object value;
  8.             Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
  9.                 super(k);
  10.                 value = v;
  11.             }
  12.         }
  13. }

a、上面我们示例的时候，是将用户的请求requestId绑定到线程上，如果使用Thread对象作为Key，那么我们还需要绑定用户的身份信息要怎么办？使用Thread对象作为Key，后面的会覆盖前面的requestId呢，因为Map.put(key, val)时，同一个Key值是覆盖插入的。
b、Entry继承了WeakReference，是为了是Entry的Key变成弱引用，而不是让Entry本身成为弱引用对象。

3、假设我现在还要绑定用户的身份信息到线程中去，应该如何做？
在新增一个ThreadLocal对象就可以啦，如下：

  1. static ThreadLocal<String> request_TL = new ThreadLocal<>();
  2. static ThreadLocal<UserDTO> user_TL = new ThreadLocal<>();

如果对request_TL和user_TL设置过值，那么Thread对象的ThreadLocalMap应该有两个元素了。

4、ThreadLocalMap是如何解决Hash冲突的？
ThreadLocalMap虽然也是通过数组来实现哈希表的，但是既没有链表，也没有红黑树，而是通过开放定址法来解决Hash冲突的。

5、为什么ThreadLocalMap的Key要使用弱引用，WeakReference？
为了尽最大可能避免内存泄漏。既然垃圾回收器进行垃圾回收的时候，肯定会回收弱引用对象，那么为什么不是直接避免了内存泄漏呢？
ThreadLocal.png
上图左侧黄色的地方是指引用，右侧是指堆中的对象。
JVM在进行垃圾回收的时候，会采用可达性分析算法判定一个对象是否是垃圾对象。通常的ThreadLocal对象声明为静态变量（强引用），那么它是GC Root，所以ThreadLocal对象一般不会被回收。ThreadLocal对象没有持有ThreadLocalMap的引用，而是Thread对象持有。所以假设ThreadLocalMap内部的Entry的Key设计成强引用的话，在线程的生命周期比较长，并且要绑定到线程的局部变量比较多（比如秒杀场景）的情况下，是存在内存泄漏的隐患的。但是ThreadLocaMap在设计的时候，会自动做一些优化处理，比如检测到Entry的Key为null时，将对应的Value置为null，这样与垃圾回收配合就尽量避免了内存泄漏。这些优化处理在set、get、remove的时候都会触发。

6、为什么阿里巴巴开发手册规定，在使用完ThreadLocal之后要手动remove？
同上，最大可能避免内存泄漏。

四、ThreadLocal的使用场景有哪些？

1、Spring的声明式事务处理，将数据库的Connection设置到ThreadLocal中。
2、log4j2或者logback日志组件的MDC功能。

五、使用ThreadLocal带来的隐患？

1、忘记手动remove，会导致内存泄漏。