1.ThreadLocal的作用
ThreadLocal是維持 線程封閉性 的一種規(guī)范的方式妻味，這個類能使線程中的 某個值 與 保存值的對象 關(guān)聯(lián)起來最仑。ThreadLocal提供了get與set等一系列的訪問方法寞肖，這些方法為每一個使用該變量的線程都存有一份獨立的副本，因此get總是返回由當(dāng)前線程在調(diào)用set時設(shè)置的最新值好港。
首先明確一個概念鸽嫂，那就是ThreadLocal并不是用來 并發(fā)控制訪問一個共同對象，而是為了給每個線程分配一個只屬于該線程的變量句占，顧名思義它是local variable（線程局部變量）沪摄。它的功用非常簡單，就是為每一個使用該變量的線程都提供一個變量值的副本纱烘，是每一個線程都可以獨立地改變自己的副本杨拐，而不會和其它線程的副本沖突，實現(xiàn)線程間的數(shù)據(jù)隔離擂啥。從線程的角度看哄陶，就好像每一個線程都完全擁有該變量。
大體來說有以下三點：
1哺壶、每個線程都有自己的局部變量
每個線程都有一個獨立于其他線程的上下文來保存這個變量屋吨，一個線程的本地變量對其他線程是不可見的。
2山宾、獨立于變量的初始化副本
ThreadLocal可以給一個初始值至扰，而每個線程都會獲得這個初始化值的一個副本，這樣才能保證不同的線程都有一份拷貝资锰。
3敢课、狀態(tài)與某一個線程相關(guān)聯(lián)
ThreadLocal 不是用于解決共享變量的問題的，不是為了協(xié)調(diào)線程同步而存在绷杜，而是為了方便每個線程處理自己的私有狀態(tài)而引入的一個機(jī)制直秆，理解這點對正確使用ThreadLocal至關(guān)重要。
2.ThreadLocal的實現(xiàn)原理
首先來看下主要的方法：
1. get 方法** 源碼如下：
/**
* Returns the value in the current thread's copy of this
* thread-local variable. If the variable has no value for the
* current thread, it is first initialized to the value returned
* by an invocation of the {@link #initialValue} method.
*
* @return the current thread's value of this thread-local
*/
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();//獲取當(dāng)前的線程
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);//通過當(dāng)前線程對象獲取value
if (e != null)
return (T)e.value;
}
return setInitialValue();//如果沒有設(shè)置值鞭盟，則返回初始值
}
第一句是取得當(dāng)前線程圾结，然后通過getMap(t)方法獲取到一個map，map的類型為ThreadLocalMap齿诉。我們先來看一下ThreadLocalMap的組成結(jié)構(gòu)：
static class ThreadLocalMap {
/**
* The entries in this hash map extend WeakReference, using
* its main ref field as the key (which is always a
* ThreadLocal object). Note that null keys (i.e. entry.get()
* == null) mean that the key is no longer referenced, so the
* entry can be expunged from table. Such entries are referred to
* as "stale entries" in the code that follows.
*/
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
可以看到ThreadLocalMap的Entry繼承了WeakReference（為什么使用 弱引用 待會再說）筝野，并且使用ThreadLocal作為鍵值晌姚。
然后接著下面獲取到<key,value>鍵值對，注意這里獲取鍵值對傳進(jìn)去的是 this遗座，而不是當(dāng)前線程t舀凛。
如果獲取成功，則返回value值途蒋。
如果map為空，或者Entry為空馋记，則調(diào)用setInitialValue方法返回設(shè)置的默認(rèn)value号坡。下面來看看 setInitialValue 方法：
/**
* Variant of set() to establish initialValue. Used instead
* of set() in case user has overridden the set() method.
*
* @return the initial value
*/
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();//這是ThreadLocal的一個protected，可以復(fù)寫該方法來設(shè)置初始值
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);//獲取當(dāng)前線程的ThreadLocalMap對象
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);//如果map不存在則創(chuàng)建
return value;
}
一般的用法如下梯醒，只要重寫initialValue方法即可：
//創(chuàng)建一個Integer型的線程本地變量
public static final ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<Integer>() {
@Override
protected Integer initialValue() {
return 0;
}
};
很容易了解宽堆，就是如果map不為空，就設(shè)置鍵值對茸习，為空畜隶，再創(chuàng)建Map，看一下createMap的實現(xiàn)：
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
到此号胚，可能大部分朋友已經(jīng)明白了ThreadLocal是如何為每個線程創(chuàng)建變量的副本的：
1.每條線程內(nèi)部都有一個 ThreadLocal.ThreadLocalMap的局部變量threadLocals籽慢，這個threadLocals就是用來存儲實際的變量副本的，鍵值為當(dāng)前ThreadLocal變量猫胁，value為變量副本（即T類型的變量）箱亿。
2.剛開始時，threadLocals變量為空弃秆，當(dāng)調(diào)用ThreadLocal的get或set方法時届惋，就會對Thread類中的threadLocals進(jìn)行初始化，并且以當(dāng)前ThreadLocal變量為鍵值菠赚，以ThreadLocal要保存的副本變量為value脑豹，存到threadLocals。
3.然后在當(dāng)前線程里面衡查，如果要使用副本變量瘩欺，就可以通過get方法在threadLocals里面查找。
2.set(T) 方法 源碼如下：
/**
* Sets the current thread's copy of this thread-local variable
* to the specified value. Most subclasses will have no need to
* override this method, relying solely on the {@link #initialValue}
* method to set the values of thread-locals.
*
* @param value the value to be stored in the current thread's copy of
* this thread-local.
*/
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
set方法相對就比較簡單了峡捡，先通過當(dāng)前的thread去取到ThreadLocalMap击碗，如果map不存在，則創(chuàng)建们拙，如果存在稍途，則將當(dāng)前的ThreadLocal對象作為key存儲。
3.remove方法砚婆，源碼如下：
/**
* Remove the entry for key.
*/
private void remove(ThreadLocal key) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);//獲取當(dāng)前key的地址
for (Entry e = tab[i];//遍歷整個table查找對應(yīng)的key
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
if (e.get() == key) {
e.clear();//將當(dāng)前的引用置空
expungeStaleEntry(i);//移除當(dāng)前的key
return;
}
}
}
該方法在處理內(nèi)存泄漏時有用
來了解一下ThreadLocal的存儲結(jié)構(gòu)
4.內(nèi)存泄漏與弱引用（WeakReference）
我們知道械拍，所謂的弱引用是用來描述一些非必需的對象引用突勇，弱引用有一個特點，就是被弱引用關(guān)聯(lián)的對象坷虑，生命周期只能生存到下一次垃圾收集器工作之前甲馋。當(dāng)垃圾收集器工作時，無論當(dāng)前系統(tǒng)的內(nèi)存是否足夠迄损，弱引用的對象都會被回收定躏。
每個thread中都存在一個map， map的類型是ThreadLocal.ThreadLocalMap芹敌。ThreadLocalMap中的key為一個threadlocal實例痊远。這個Map的確使用了弱引用，不過弱引用只是針對key氏捞。每個key都弱引用指向threadlocal碧聪。當(dāng)把threadlocal實例置為null以后，沒有任何強(qiáng)引用指threadlocal實例液茎，所以threadlocal將會被gc回收逞姿。但是，我們的value卻不能回收捆等，因為存在一條從current thread連接過來的強(qiáng)引用滞造。
只有當(dāng)前thread結(jié)束以后, current thread就不會存在棧中,強(qiáng)引用斷開, Current Thread, ThreadLocalMap, value將全部被GC回收.
注: 實線代表強(qiáng)引用,虛線代表弱引用.
所以得出一個結(jié)論就是只要 這個線程對象被gc回收，就不會出現(xiàn)內(nèi)存泄露楚里。但是value在threadLocal設(shè)為null和線程結(jié)束這段時間不會被回收断部，就發(fā)生了我們認(rèn)為的“內(nèi)存泄露”。
因此班缎，最要命的是線程對象不被回收的情況蝴光，這就發(fā)生了真正意義上的內(nèi)存泄露。比如使用線程池的時候达址，線程結(jié)束是不會銷毀的蔑祟，會再次使用的，就可能出現(xiàn)內(nèi)存泄露沉唠。
為了最小化內(nèi)存泄露的可能性和影響疆虚，在ThreadLocal的get,set的時候，遇到key為null的entry就會清除對應(yīng)的value满葛。
所以最怕的情況就是径簿，threadLocal對象設(shè)null了，開始發(fā)生“內(nèi)存泄露”嘀韧，然后使用線程池篇亭，這個線程結(jié)束，線程放回線程池中不銷毀锄贷，這個線程一直不被使用译蒂，或者分配使用了又不再調(diào)用get,set方法曼月，或者get,set方法調(diào)用時依然沒有遇到key為null的entry，那么這個期間就會發(fā)生真正的內(nèi)存泄露柔昼。
使用ThreadLocal需要注意哑芹，每次執(zhí)行完畢后，要使用remove()方法來清空對象,否則 ThreadLocal 存放大對象后捕透，可能會OOM聪姿。
5.ThreadLocal 的使用場景
1.數(shù)據(jù)庫連接池
2.Session管理
3.消息機(jī)制中的looper
