通過閱讀源碼可以分析出來Thread（線程本身）抹凳、ThreadLocalMap（存儲(chǔ)一個(gè)又一個(gè)ThreadLocal對象的map）鸯匹、ThreadLocal的關(guān)系如下圖可能有點(diǎn)潦草，但是足夠理清這個(gè)問題了
上一點(diǎn)代碼證明這個(gè)關(guān)系灾搏，代碼選自JDK8 Thread類
public
class Thread implements Runnable {
/* Make sure registerNatives is the first thing <clinit> does. */
private static native void registerNatives();
static {
registerNatives();
}
private volatile String name;
private int priority;
private Thread threadQ;
private long eetop;
/* Whether or not to single_step this thread. */
private boolean single_step;
/* Whether or not the thread is a daemon thread. */
private boolean daemon = false;
/* JVM state */
private boolean stillborn = false;
/* What will be run. */
private Runnable target;
/* The group of this thread */
private ThreadGroup group;
/* The context ClassLoader for this thread */
private ClassLoader contextClassLoader;
/* The inherited AccessControlContext of this thread */
private AccessControlContext inheritedAccessControlContext;
/* For autonumbering anonymous threads. */
private static int threadInitNumber;
private static synchronized int nextThreadNum() {
return threadInitNumber++;
}
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
* by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
/*
* InheritableThreadLocal values pertaining to this thread. This map is
* maintained by the InheritableThreadLocal class.
*/
ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
///此處省略其余diamante
}
我們看到倒數(shù)第二行代碼中有一個(gè)threadLocals 的屬性挫望，這里可以說明ThreadLocalMap是包含于Thread里面的，或者換個(gè)表達(dá)方式狂窑，Thread里面有ThreadLocalMap的強(qiáng)引用（這點(diǎn)重要媳板，因?yàn)樯婕暗胶竺鎯?nèi)存溢出的問題）在線程池化的時(shí)候。在理清了Thread對ThreadLocalMap的關(guān)系后我們將視線瞄準(zhǔn)到ThreadLocal這個(gè)類本身泉哈。
ThreadLocal
我個(gè)人認(rèn)為就看清楚兩個(gè)方法就能將這個(gè)事情談明白蛉幸，就是ThreadLocal類里面的set方法，還有ThreadLocaMap的set方法丛晦。通過代碼可以知道ThreadLocalMap是ThreadLocal里面的內(nèi)部類奕纫。
先看一下ThreadLocal內(nèi)的set方法
public void set(T value) {
//獲取當(dāng)前線程
Thread t = Thread.currentThread();
//獲取當(dāng)前線程關(guān)聯(lián)的ThreadLocalMap
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果map存在，將value存放進(jìn)去否則創(chuàng)建map
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
從這個(gè)set中我們看到ThreadLocal里面的set實(shí)際是調(diào)用的ThreadLocalMap 中的set方法
調(diào)用關(guān)系 ThreadLocal.set()-->ThreadLocalMap.set()
我們再看一下ThreadLocalMap中的set方法
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//是當(dāng)前key那么直接進(jìn)行替換
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
//因?yàn)镋ntry里面用的是弱引用烫沙，有可ThreadLocal對象沒有直接引用后被GC了匹层，
//在內(nèi)存分配時(shí)候進(jìn)行充分利用這里可以看成是對泄漏的內(nèi)存的一種利用
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
//
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
p估計(jì)很多小伙伴看到這里會(huì)比較奇怪鏈表呢？嗚哈哈木有锌蓄，在ThreadLocalMap中是通過數(shù)組進(jìn)行保存每一個(gè)Entry的又固，這里面可能要引用一下《深入理解java虛擬機(jī)》里面周志明大佬給講解的計(jì)算機(jī)內(nèi)存分配的方式仲器，空閑列表、指針碰撞仰冠》剑空閑列表大概意思是在程序進(jìn)行內(nèi)存分配的時(shí)候先通過空閑列表查詢是否有大小合適的空間進(jìn)行內(nèi)存分配，而指針碰撞的分配方式則是按照順序的進(jìn)行內(nèi)存分配洋只，程序保留一個(gè)上次分配的指針地址辆沦，下次分配內(nèi)存從此處開始∈缎椋考慮下仿佛有那么點(diǎn)相似性肢扯。
p再來仔細(xì)讀一下這個(gè)代碼吧，顯示通過ThreadLocal作為key計(jì)算出Threadloca這個(gè)key應(yīng)該分配到table的哪個(gè)格子里面担锤。下面的for循環(huán)就是進(jìn)行開放尋址了也就是如果分配的數(shù)組下表已經(jīng)有值了那么就向后面進(jìn)行分配蔚晨。
我們已經(jīng)意識到了K==key的判斷其實(shí)是為了利用被泄漏的內(nèi)存所以我們就要看下如何產(chǎn)生的內(nèi)存泄漏
其實(shí)通過set方法的這種分配方式我們應(yīng)該在看下get方法，充分體會(huì)一下數(shù)組進(jìn)行分配的好處與壞處肛循。也就是查詢效率問題存儲(chǔ)既然用的數(shù)組铭腕，那么在ThreadLoca進(jìn)行g(shù)et的時(shí)候肯定也要基于O(N)的復(fù)雜度進(jìn)行查找，這可能也是為何一些老鳥告誡我們不要給線程使用過多的ThreadLocal的原因吧多糠。因?yàn)樘嗟那闆r下回造成取值變慢累舷？
內(nèi)存泄漏的原因
通過源碼已經(jīng)能夠很清楚的看到Thread跟ThreadLocalMap是強(qiáng)應(yīng)用的，但是ThreadLocalMap中的Entry數(shù)組是繼承了WeakReference 也就是弱引用這里將java的集中引用類型總結(jié)一下
⑴強(qiáng)引用（StrongReference）
強(qiáng)引用是使用最普遍的引用夹孔。如果一個(gè)對象具有強(qiáng)引用被盈，那垃圾回收器絕不會(huì)回收它。當(dāng)內(nèi)存空間不足搭伤，Java虛擬機(jī)寧愿拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤只怎，使程序異常終止，也不會(huì)靠隨意回收具有強(qiáng)引用的對象來解決內(nèi)存不足的問題怜俐。
⑵軟引用（SoftReference）
如果一個(gè)對象只具有軟引用身堡，則內(nèi)存空間足夠，垃圾回收器就不會(huì)回收它佑菩；如果內(nèi)存空間不足了，就會(huì)回收這些對象的內(nèi)存裁赠。只要垃圾回收器沒有回收它殿漠，該對象就可以被程序使用。軟引用可用來實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存佩捞。
軟引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用绞幌，如果軟引用所引用的對象被垃圾回收器回收，Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)軟引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中一忱。
⑶弱引用（WeakReference）弱引用與軟引用的區(qū)別在于：只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命周期莲蜘。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過程中谭确，一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對象，不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否票渠，都會(huì)回收它的內(nèi)存逐哈。不過，由于垃圾回收器是一個(gè)優(yōu)先級很低的線程问顷，因此不一定會(huì)很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對象昂秃。
弱引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用，如果弱引用所引用的對象被垃圾回收杜窄，Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)弱引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中肠骆。
⑷虛引用（PhantomReference）
“虛引用”顧名思義，就是形同虛設(shè)塞耕，與其他幾種引用都不同蚀腿，虛引用并不會(huì)決定對象的生命周期。如果一個(gè)對象僅持有虛引用扫外，那么它就和沒有任何引用一樣莉钙，在任何時(shí)候都可能被垃圾回收器回收。
虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收器回收的活動(dòng)畏浆。虛引用與軟引用和弱引用的一個(gè)區(qū)別在于：虛引用必須和引用隊(duì)列 （ReferenceQueue）聯(lián)合使用胆胰。當(dāng)垃圾回收器準(zhǔn)備回收一個(gè)對象時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)它還有虛引用刻获，就會(huì)在回收對象的內(nèi)存之前蜀涨，把這個(gè)虛引用加入到與之 關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中。
既然如此那么也就是如果我們的threadlocal在方法調(diào)用中被new出來蝎毡，然后存進(jìn)map中了厚柳，方法執(zhí)行后沒有強(qiáng)應(yīng)用與之關(guān)聯(lián)，那么就會(huì)被垃圾回收器回收沐兵，那么會(huì)出現(xiàn)
我們知道get是通過比對key進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取的别垮，那么為null的key所關(guān)聯(lián)的value就無法被獲取，形成內(nèi)存泄漏
當(dāng)然我們剛才也看到了java8中進(jìn)行了優(yōu)化扎谎，也就是在出現(xiàn)hash碰撞時(shí)候進(jìn)行利用碳想，但是形成內(nèi)存泄漏還是實(shí)際產(chǎn)生了的也。
總結(jié)一下之前踩過的坑毁靶，之前做用戶登錄后將用戶信息保存到了threadlocal中胧奔，因?yàn)槭褂玫氖莟omcat，tomcat的線程都是池化的，那么造成了多個(gè)線程之間用戶請求過來串了，當(dāng)然這是一個(gè)比較低級的錯(cuò)誤祈惶。
另外說下目前主要用的場景或者我看到過的使用場景暴构，一般在分布式服務(wù)中心常遂，網(wǎng)關(guān)鑒權(quán)后會(huì)給request添加部分參數(shù)找田，可能是用戶的信息毒姨，然后request將這部分信息攜帶給其他微服務(wù)冤竹，其他微服務(wù)宿礁，將數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)到ThreadLocal中案铺，方便在處理請求的任何時(shí)候都能拿到當(dāng)前用戶的信息，而且不需要查詢共享緩存窘拯。
還有就是寫線程不安全的類红且，比如一個(gè)用戶請求會(huì)用到多次simpledateformat對象，那么可以在用戶請求來的時(shí)候先new這樣一個(gè)對象放到ThreadLocal里面去涤姊，后面的處理都用這個(gè)對象進(jìn)行日期的處理暇番。然后我們假定的場景是單一線程，不能用戶請求線程思喊，將smf傳到多線程中去壁酬，這種操作純屬抬杠了。
好就整理到這里恨课，周末將一些最佳實(shí)踐再補(bǔ)充進(jìn)來舆乔，做個(gè)留存方便少踩坑
