首先，什麼是ThreadLocal？
看一下源碼上的定義：
/**
* This class provides thread-local variables. These variables differ from
* their normal counterparts in that each thread that accesses one (via its
* {@code get} or {@code set} method) has its own, independently initialized
* copy of the variable. {@code ThreadLocal} instances are typically private
* static fields in classes that wish to associate state with a thread (e.g.,
* a user ID or Transaction ID).
*/
英語比較差勁，湊合翻譯一下，大意是threadLoacl會提供線程局部變量，這些變量不同於其他正常的變量，在每個線程中都會有一個獨立的副本，可以通過set和get操作threadLocal中的數據，但是隻會改變本線程中的數據，並不會影響其他線程；
理解起來可能有點繞，看一下代碼，沒有代碼的解釋是沒有靈魂的。。。
public static void main(String[] args) {
local=new ThreadLocal<>();
//在主線程中更改變量
local.set("我是main");
System.out.println("main:"+local.get());
//在A線程中程中更改變量
new Thread("ThreadA"){
@Override
public void run() {
super.run();
local.set("我是ThreadA");
System.out.println("ThreadA:"+local.get());
}
}.start();
//在B線程中程中未對變量進行操作，也沒有初始化
new Thread("ThreadB"){
@Override
public void run() {
super.run();
System.out.println("ThreadB:"+local.get());
}
}.start();
}
看一下打印的結果：
System.out: main:我是main
System.out: ThreadA:我是ThreadA
System.out: ThreadB:null
從結果來分析，上面那段註釋就很好理解了，main、threadA、threadB 三個線程中都擁有一個不同的副本，可以通過set和get方法對本線程中的變量進行操作，並不會影響到其他線程的變量；
爲什麼會這樣？
我們從源碼裏面來分析一下：
- 爲了方便理解，我們先看一下 ThreadLocalMap
ThreadLocalMap 是一個爲維護線程本地value自定義的一個hashMap，一般只會在Thread類中使用。
static class ThreadLocalMap {
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
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();
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
if (k == null) {
//如果k==null,刪除value的引用，防止泄露
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
ThreadLocalMap 的源碼並不複雜，我這裏只看一些比較重要的方法，省略一些無用的代碼，從上述代碼可以看出來threadLocalMap用Entry類來進行存儲，以ThreadLocal 作爲key；在通過set方法或者構造方法進行賦值儲存。在set方法裏面每次調用都會檢查一遍數據，並且會清除key爲null的value
注意： ThreadLocalMap使用ThreadLocal的弱引用作爲key，如果一個ThreadLocal沒有外部強引用來引用它，那麼系統 GC 的時候，這個ThreadLocal勢必會被回收，但是ThreadLocalMap的生命週期卻和Thread一樣長，這樣一來，ThreadLocalMap中就會出現key爲null的Entry，就沒有辦法訪問這些key爲null的Entry的value，如果當前線程再遲遲不結束的話，這些key爲null的Entry的value就會一直存在一條強引用鏈：Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value永遠無法回收，造成內存泄漏。在set方法裏面每次調用都會檢查一遍，並且會清除key爲null的value，但是最後一次set的值始終會存在，被回收的時候還是有泄露的可能，如果想避免此處泄露，就需要手動調用ThreadLocalMap的remove（）方法
- 接下來我們繼續看threadLoacal方法
構造方法裏面並沒有進行任何操作，我們直接從set方法開始：
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
//獲取到當前線程中維護的ThreadLocalMap
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
//以ThreadLocal爲key將鍵值對進行儲存
map.set(this, value);
else
//初始化並儲存value
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
set方法很簡單，獲取到當前線程中維護的 ThreadLocalMap,如果尚未初始化，就調用createMap()方法來進行初始化，並以當前的threadLocal爲key進行儲存
- get方法
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
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;
}
可以看出來，get方法也是非常簡單的，僅僅是從ThreadLocalMap中取出當前線程的數據，並且在未進行初始化的時候，初始化ThreadLocalMap；setInitialValue方法則是初始化map和設置默認值的方法，可以看到，getMap獲取到的 ThreadLocalMap 爲空，或者當前線程尚未賦值的時候，會在setInitialValue方法中通過initialValue()獲取到默認值，initialValue()默認值爲null，我們可以通過重寫該方法來修改默認值；