一、ThreadLocal的簡介：
一般情況下，我們創建的變量都是可以給任何線程訪問並修改的，如果我們想讓線程擁有自己的私有本地變量，那我們就可以使用ThreadLocal類是實現這樣的想法。
ThreadLocal類主要解決的是讓每個線程綁定自己的值，可以將ThreadLocal類形象的比喻成存放數據的盒子，盒子中可以存儲每個線程的私有數據。
我們來看看一個示例代碼瞭解它的使用：
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Random;
/**
* ThreadLocal示例類
*/
public class ThreadLocalExample {
//SimpleDateFormat不是線程安全的，所以要爲每個線程都創建一個本地副本
private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> formarter =
ThreadLocal.withInitial(()->new SimpleDateFormat("yyyyMMdd HHmm"));
public static void main(String [] args) throws InterruptedException {
ThreadLocalExample example = new ThreadLocalExample();
for (int i = 0;i < 10; ++i){
//創建線程
Thread t = new Thread(()->{
System.out.println("Thread Name="+Thread.currentThread().getName()+" deafult Formatter=" +
formarter.get().toPattern());
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
formarter.set(new SimpleDateFormat());
System.out.println("Thread Name="+Thread.currentThread().getName()+" formatter=" +
formarter.get().toPattern());
},""+i);
Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
t.start();
}
}
}
我們從結果中，可以看出，線程0使用了
set方法來修改後，變量的值變了，但是對於其他線程在沒有調用set方法之前，get取到的值都是一開始主線程初始化的默認值。
二、ThreadLocal的實現原理
我們先來看看ThreadLocal類裏面的一個很重要的靜態內部類ThreadLocalMap：
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;
}
}
private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;
private Entry[] table;
private int size = 0;
.......
這個ThreadLocalMap我們可以將它當作一個類似Map的數據結構，他的key爲ThreadLocal對象，值爲Object對象。
其實在Thread類中也有兩個ThreadLocalMap的對象，我們看看：
public
class Thread implements Runnable {
/* 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;
...
默認情況下這兩個變量都是null，只有當前線程調用ThreadLocal類的set或get方法時才創建它們。
實際上的話，ThreadLocal存放的每一個線程的私有變量就是存在當前線程對象的threadLocals對象中的，當調用ThreadLocal的set方法時，就是先通過Thread.currentThread()來獲取當前的線程t，然後再使用getMap(t)方法來獲取當前線程對應的ThreadLocalMap，然後對這個map進行操作的：
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
我們來看看上面那個通過線程來獲取ThreadLocalMap的getMap()方法的實現：
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
這個方法就是直接獲取了線程對象裏面的threadLocals，這個在我們剛剛看Thread類的時候已經說到了這個對象了。
因此我們可以得出一個結論就是：最終的變量是放在了當前線程的ThreadLocalMap
中，並不是存在ThreadLocal上，ThreadLocal可以理解爲只是ThreadLocalMap的封裝，傳遞了變量值。ThrealLocal類中可以通過Thread.currentThread()獲取到當前線程對象後，直接通過getMap(Thread t)可以訪問到該線程的ThreadLocalMap對象。
比如我們在同⼀個線程中聲明瞭兩個ThreadLocal對象的話，會使⽤Thread內部都是使⽤僅有那個ThreadLocalMap存放數據的，ThreadLocalMap的key就是ThreadLocal對象，value就是ThreadLocal對象調⽤set⽅法設置的值。
三、關於ThreadLocal的內存泄露的問題
我們來看看ThreadLocalMap中的鍵值對對象Entry：
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
ThreadLocalMap中使用的key爲ThreadLocal的弱引用，而value是強引用。所以，如果ThreadLocal沒有被外部強引用的情況下，在垃圾回收的時候，key會被清理掉，而value不會被清理掉。這樣⼀來，ThreadLocalMap中就會出現key爲null的Entry。假如我們不做任何措施的話，value永遠無法被GC回收，這個時候就可能會產⽣內存泄露。ThreadLocalMap實現中已經考慮了這種情況，在調用set()、get()、remove()方法的時候，會清理掉key爲null的記錄。使用完ThreadLocal方法後最好手動調用remove()方法。