ThreadLocal线程局部变量

1.原理

ThreadLocal是用来保存当前线程数据的，每一个线程的内部都有一个ThreadLocalMap，当前这个map中存储了以当前ThreadLocal作键，具体的数据作值的一个个Entry对象。

为什么非得以ThreadLocal对象作键呢？因为一个线程可能使用了不止一个ThreadLocal对象，如果以当前线程对象做键，再去找对应的ThreadLocal就很麻烦，产生混淆。

由于每一个线程都有属于自己的ThreadLocal线程局部变量，所以很好的实现了线程之间的数据隔离（ThreadLocal中保存的数据仅属于当前线程）。

2.ThreadLocal中的常见方法：

（1）存储数据 set（）

（2）获取数据 get（）

（3）清除数据 remove（）

那么问题来了，具体是怎样利用ThreadLocalMap查找数据的呢？不论是set（）、get（）、remove（）等方法对当前map进行操作时，最终都定位到了通过计算出的下标来操作。

而这个下标是通过哈希算法计算得到的，操作ThreadLocalMap是以当前的ThreadLocal作key，通过当前的key的HashCode值和Entry[]数组长度-1作“&”运算，来计算出实际操作位置的下标，从而达到访问元素的目的。

作按位与运算的效果和利用哈希值直接进行取余%运算一样，但效率上大大提高。

3.如何实现父子线程共享数据？

利用了jdk提供ThreadLocal的子类InheritableThreadLocal来实现。

public class ThreadLocalTest {

    public static void main(String[] args) {
    	InheritableThreadLocal<String> threadLocal = new InheritableThreadLocal<String>();
		threadLocal.set("风萧萧兮易水寒");
		System.out.println("main主线程:"+threadLocal.get());
		
		Thread thread = new Thread(new Runnable() {
			
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("子线程:"+threadLocal.get());
			}
		});
		thread.start();
    }
}

main函数为父线程，创建了一个thread子线程，利用InheritableThreadLocal这个子类来共享父线程的数据。

父线程子线程均输出“风萧萧兮易水寒”。

4.ThreadLocal如何避免内存泄露？

执行完相关的业务逻辑后，最终在finally代码块中都会调用remove（）方法，将当前map中的ThreadLocal键置为空，value置为空，从而在垃圾回收的时候及时回收无用数据。

5.应用

（1）线程的数据隔离

因为ThreadLocal对象只属于当前线程，那么ThreadLocal中的数据也属于当前线程，在多线程并发的情况下，很好的实现了不同线程的数据隔离，避免了采用synchronized锁机制来保证线程安全而导致的性能上的代价。

例如：SqlSession会话对象绑定，避免多个线程使用同一个SqlSession对象，由于关闭导致异常。

//当前线程的线程局部变量
private static final ThreadLocal threadSession= new ThreadLocal();

public static SqlSession getSession(){//获取session会话方法
    SqlSession s = (SqlSession)threadSession.get();//通过仅属于当前线程的threadSession对象来获取
    if(s==null){//为空
        s = getSqlSessionFactory().openSqlSession();//则重新建立会话
        threadSession.set(s);//并存到ThreadLocalMap中去
    }
}

（2）跨函数调用

数据通常用于同一个类中的传递，如果利用方法传递势必要关心方法的返回值类型及参数，但利用ThreadLocal可以直接实现获取，这样做还达到了解耦的效果。

例如：RequestContextHolder源码就有很好的体现

@Nullable  
public static RequestAttributes getRequestAttributes() {
    // 获取当前线程中的存储的Request Attribute
    //直接通过ThreadLocal对象来获取
    RequestAttributes attributes = requestAttributesHolder.get();  
    if (attributes == null) {  
        attributes = inheritableRequestAttributesHolder.get();  
    }  
    return attributes;  
}

private static final ThreadLocal<RequestAttributes> requestAttributesHolder =  new NamedThreadLocal<>("Request attributes");  
  
private static final ThreadLocal<RequestAttributes> inheritableRequestAttributesHolder =  new NamedInheritableThreadLocal<>("Request context");

以上就是我对ThreadLocal线程区域对象的粗略理解，欢迎诸君共同探讨。