java.lang.ThreadLocal
JDK針對ThreadLocal的描述
public class ThreadLocal<T>這個類提供線程局部變量秉氧。 這些變量與其正常的對應(yīng)方式不同，因為訪問一個的每個線程（通過其get或set方法）都有自己獨立初始化的變量副本涂臣。 ThreadLocal實例通常是希望將狀態(tài)與線程關(guān)聯(lián)的類中的私有靜態(tài)字段（例如，用戶ID或事務(wù)ID）侧纯。
解讀：ThreadLocal中填充的變量屬于當前線程骚揍，該變量對其他線程而言是隔離的媳拴。
ThreadLocal實現(xiàn)線程間的數(shù)據(jù)隔離原理:
每個線程對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲在不同的Thread對象的 threadLocals 屬性中，而 threadLocals 屬性是一個ThreadLocal.ThreadLocalMap 對象亥至。
ThreadLocalMap為ThreadLocal的靜態(tài)內(nèi)部類悼沈。其實現(xiàn)是使用一個數(shù)組 private Entry[] table 來保存鍵值對的實體，初始大小為16姐扮，ThreadLocalMap自己實現(xiàn)了如何從 key 到 value 的映射：
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
使用一個 static 的原子屬性 AtomicInteger nextHashCode絮供，通過每次增加 HASH_INCREMENT = 0x61c88647 ，然后 & (INITIAL_CAPACITY - 1)取得在數(shù)組 private Entry[] table中的索引溶握。
總結(jié):ThreadLoca為每個線程都會分配有一個新的變量對象,在使用時每個線程獲取的對象都是不同的杯缺。
ThreadLocal的使用
ThreadLocal和Synchonized的區(qū)別和聯(lián)系
ThreadLocal和Synchonized都用于解決多線程并發(fā)訪問。
但是ThreadLocal與synchronized有本質(zhì)的區(qū)別睡榆。
Synchronized用于線程間的數(shù)據(jù)共享萍肆，而ThreadLocal則用于線程間的數(shù)據(jù)隔離。
Synchronized是利用鎖的機制胀屿，使變量或代碼塊在某一時該只能被一個線程訪問塘揣，用于在多個線程間通信時能夠獲得共享資源的同步數(shù)據(jù)。而ThreadLocal為每一個線程都提供了變量的副本宿崭，使得每個線程在某一時間訪問到的并不是同一個對象亲铡，這樣就隔離了多個線程對數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享。
ThreadLocal的常見使用場景
當很多線程需要多次使用同一個對象，并且需要該對象具有相同初始化值的時候最適合使用ThreadLocal
比如：
1奖蔓、在進行對象跨層傳遞的時候赞草，使用ThreadLocal可以避免多次傳遞，打破層次間的約束吆鹤。
2厨疙、線程間數(shù)據(jù)隔離
3、進行事務(wù)操作疑务，用于存儲線程事務(wù)信息沾凄。
4、數(shù)據(jù)庫連接知允，Session會話管理撒蟀。
注意事項：使用完ThreadLocal后，執(zhí)行remove操作温鸽，避免出現(xiàn)內(nèi)存溢出情況保屯。
ThreadLocal源碼分析
//-------set---------
public void set(T value) {
//(1)獲取當前線程（調(diào)用者線程）
Thread t = Thread.currentThread();
//(2)以當前線程作為key值，去查找對應(yīng)的線程變量涤垫，找到對應(yīng)的map
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
//(3)如果map不為null配椭，就直接添加本地變量，key為當前線程雹姊，值為添加的本地變量值
map.set(this, value);
else
//(4)如果map為null，說明首次添加衡楞，需要首先創(chuàng)建出對應(yīng)的map
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals; //獲取線程自己的變量threadLocals吱雏，并綁定到當前調(diào)用線程的成員變量threadLocals上
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
//-------get---------
public T get() {
//(1)獲取當前線程
Thread t = Thread.currentThread();
//(2)獲取當前線程的threadLocals變量
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//(3)如果threadLocals變量不為null，就可以在map中查找到本地變量的值
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
//(4)執(zhí)行到此處瘾境，threadLocals為null歧杏，調(diào)用該更改初始化當前線程的threadLocals變量
return setInitialValue();
}
private T setInitialValue() {
//protected T initialValue() {return null;}
T value = initialValue();
//獲取當前線程
Thread t = Thread.currentThread();
//以當前線程作為key值，去查找對應(yīng)的線程變量迷守，找到對應(yīng)的map
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果map不為null犬绒，就直接添加本地變量，key為當前線程兑凿，值為添加的本地變量值
if (map != null)
map.set(this, value);
else
//如果map為null凯力，說明首次添加，需要首先創(chuàng)建出對應(yīng)的map
createMap(t, value);
return value;
}
//-------remove---------
public void remove() {
//獲取當前線程綁定的threadLocals
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
//如果map不為null礼华，就移除當前線程中指定ThreadLocal實例的本地變量
if (m != null)
m.remove(this);
}
// 通過靜態(tài)內(nèi)部類實現(xiàn)變量與線程綁定
static class ThreadLocalMap {...}
使用完ThreadLocal后咐鹤，執(zhí)行remove操作的原因：
每個線程的本地變量存放在自己的本地內(nèi)存變量threadLocals中，如果當前線程一直不消亡圣絮，那么這些本地變量就會一直存在（所以可能會導(dǎo)致內(nèi)存溢出）祈惶，因此使用完畢需要將其remove掉。
應(yīng)用實例
cn.hutool.db.ThreadLocalConnection
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package cn.hutool.db;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import javax.sql.DataSource;
public enum ThreadLocalConnection {
INSTANCE;
private final ThreadLocal<ThreadLocalConnection.GroupedConnection> threadLocal = new ThreadLocal();//使用ThreadLocal保存Connection變量
private ThreadLocalConnection() {
}
public Connection get(DataSource ds) throws SQLException {
ThreadLocalConnection.GroupedConnection groupedConnection = (ThreadLocalConnection.GroupedConnection)this.threadLocal.get();
if (null == groupedConnection) {//如果connThreadLocal沒有本線程對應(yīng)的Connection創(chuàng)建一個新的Connection，
groupedConnection = new ThreadLocalConnection.GroupedConnection();
this.threadLocal.set(groupedConnection);//并將其保存到線程本地變量中捧请。
}
return groupedConnection.get(ds);//直接返回線程本地變量
}
//提供ThreadLocal的remove()方法凡涩，防止內(nèi)存溢出
public void close(DataSource ds) {
ThreadLocalConnection.GroupedConnection groupedConnection = (ThreadLocalConnection.GroupedConnection)this.threadLocal.get();
if (null != groupedConnection) {
groupedConnection.close(ds);
if (groupedConnection.isEmpty()) {
this.threadLocal.remove();
}
}
}
public static class GroupedConnection {
private final Map<DataSource, Connection> connMap = new HashMap(1, 1.0F);
public GroupedConnection() {
}
public Connection get(DataSource ds) throws SQLException {
Connection conn = (Connection)this.connMap.get(ds);
if (null == conn || conn.isClosed()) {
conn = ds.getConnection();
this.connMap.put(ds, conn);
}
return conn;
}
public ThreadLocalConnection.GroupedConnection close(DataSource ds) {
Connection conn = (Connection)this.connMap.get(ds);
if (null != conn) {
try {
if (!conn.getAutoCommit()) {
return this;
}
} catch (SQLException var4) {
}
this.connMap.remove(ds);
DbUtil.close(new Object[]{conn});
}
return this;
}
public boolean isEmpty() {
return this.connMap.isEmpty();
}
}
}
