ThreadLocal之我所見

網上有很多關於ThreadLocal的文章，大部分都提到了多線程之間共享資源的問題。其實ThreadLocal和多線程之間一點關係都沒有。如果有，我怕是它的名字改成ThreadShare是不是更合適呢？開個玩笑。從其名稱ThreadLocal，我們就可以看出他應該是隸屬於線程內部的資源。接下來就詳細說說吧。

我們以前在處理一個Request請求，穿透多個業務方法的時候，如果要共享數據，一般都會搞個Context上下文對象，在多個方法之間進行傳遞，這樣可以解決多個方法之間的數據共享問題。這是很不錯的一種方案，而且這種方案在實際使用的時候效果也非常不錯，因爲Context內部我們想放什麼，就放什麼，想怎麼放就怎麼放，非常的自由無界。但是這種自由帶來的問題在小流量的請求中是不會有問題的，但是在大流量的請求中，則存在不小的問題，主要在：

1. Context對象，每個請求進來，都會new一個，大流量下，瞬間暴增，由於空間申請操作勢必引發頻繁的young GC, 業務壓力大的時候，full GC也是不可避免的。

2. Context對象，在一個請求終結之後，需要手動釋放。

3. Context對象，存在被請求內部的多線程共享訪問的情形。有線程安全性問題。

上面三個問題，是我隨便列舉的，但是在實際使用中，可能還有更多。但是如果Context的生產和銷燬如果控制的足夠好的話，上面的問題也不是什麼問題。

既然Context對象的控制稍顯麻煩，那麼JDK有沒有提供什麼現成的類庫供我們使用呢？ 答案是肯定的，這個對象就是ThreadLocal對象。

說道ThreadLocal對象，我更認爲他是在當前請求的上游和下游之間進行數據共享的。那麼按照之前的例子說來，如果一個請求穿越多個業務方法，其實數據的共享可以利用ThreadLocal來進行，這樣就無需專門定義一個Context。

首先來看看其內部get實現機制：

/**
 * 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();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null)
            return (T)e.value;
    }
    return setInitialValue();
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

private T setInitialValue() {
    T value = initialValue();
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
    return value;
}

protected T initialValue() {
    return null;
}

從上面源碼可以看出，get操作會從當前Thread上附加的map中進行數據獲取。

再來看看set方法：

/**
 * 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);
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

void createMap(Thread t, T firstValue) {
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

從上面源碼看出，首先他會取出當前Thread，然後會將map設置到當前Thread上，用戶可以在這個map上進行數據增刪改查操作。非常巧妙。所以從這裏可以看出，一個ThreadLocal對象，即便穿插在多個線程之間，也不會造成資源共享問題，因爲他會爲每個線程都設置map對象，這也從根本上避免了線程安全問題。

最後，因爲ThreadLocal內部的對象爲WeakReference，所以不用進行手動釋放，只需要保證一個請求結束，對其內部的引用釋放掉就行了，然後自動會被JVM優先處理掉，根本無需擔心內存泄露問題。