本篇總結的是 并發程式設計 ThreadLocal源碼面試題，後續會每日更新~
ThreadLocal 源碼深入分析參考我的往期部落格：ThreadLocal源碼分析_01 入門案例以及表層源碼分析、ThreadLocal源碼分析_02 核心(ThreadLocalMap)
注：不了解 ThreadLocal 如何使用以及其原理的小夥伴，一定要先看上面的兩篇部落格哦
、面試官：請你說一說你對ThreadLocal的了解？
ThreadLocal 是一個全局對象，ThreadLocal 是線程範圍内變量共享的解決方案；ThreadLocal 可以看作是一個map集合，key就是目前線程，value就是要存放的變量。
參考回答：
ThreadLocal 對象可以給每個線程配置設定一份屬于自己的局部變量副本，多個線程之間可以互不幹擾。一般我們會重寫 initalValue()方法來給目前 ThreadLocal 對象賦初始值。
2、面試官：簡單描述一下JDK1.8中，ThreadLocal原理？
JDK8 中，每個線程對象 Thread 類内部都有一個成員屬性 threadLocals(即ThreadLocalMap，它是一個Entry[]數組，而不是 Map 集合哦~)，各個線程在調用同一個 ThreadLocal 對象的set(value)方法設定值的時候，就是往各自的 ThreadLocalMap 對象數組中新增值。
ThreadLocalMap （Entry[]數組）中存放的是一個個的 Entry節點，它有兩個屬性字段，弱引用 key（ThreadLocal對象） ，和強引用 value (目前線程變量副本的值)。
3、面試官：ThreadLocal是怎樣坐到線程互不幹擾的呢(線程隔離)？
首先，每個線程 Thread 都有一份屬于自己的 ThreadLoacalMap 用于存儲資料。
當線程通路某個 ThreadLocal 對象的 get()方法時，方法内部會檢測該線程的 ThreadLoacalMap 數組(Entry[])内是否存在 key 為目前 ThreadLocal 對象的 Entry 節點。如果數組内沒有對應的節點，那麼目前 ThreadLocal 對象就會調用其内部的 initialValue() 方法建立一個 Entry 節點存放到 ThreadLocalMap 中去。
4、面試官：ThreadLocal 使用的 hash 是怎樣計算得來的？
首先，ThreadLocal 使用的 hash 并不是重寫自 Object 的 hashCode() 方法，而是通過自身的nextHashCode();計算得來。代碼如下：
// threadLocalHashCode ---> 用于threadLocals的桶位尋址：
// 1.線程擷取threadLocal.get()時：
// 如果是第一次在某個threadLocal對象上get，那麼就會給目前線程配置設定一個value，
// 這個value 和 目前的threadLocal對象被包裝成為一個 entry
// 其中entry的 key 是threadLocal對象，value 是threadLocal對象給目前線程生成的value
// 2.這個entry存放到目前線程 threadLocals 這個map的哪個桶位呢？
// 桶位尋址與目前 threadLocal對象的 threadLocalHashCode有關系:
// 使用 threadLocalHashCode & (table.length - 1) 計算結果得到的位置就是目前 entry 需要存放的位置。
private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();
// nextHashCode: 表示hash值
// 建立ThreadLocal對象時會使用到該屬性：
// 每建立一個threadLocal對象時，就會使用 nextHashCode 配置設定一個hash值給這個對象。
private static AtomicInteger nextHashCode = new AtomicInteger();
// HASH_INCREMENT: 表示hash值的增量~
// 每建立一個ThreadLocal對象，ThreadLocal.nextHashCode的值就會增長HASH_INCREMENT（0x61c88647）。
// 這個值很特殊，它是斐波那契數也叫黃金分割數。
// hash增量為這個數字，帶來的好處就是hash分布非常均勻。
private static final int HASH_INCREMENT = 0x61c88647;
/**
* 傳回一個nextHashCode的hash值：
* 建立新的ThreadLocal對象時，使用這個方法，會給目前對象配置設定一個hash值。
*/
private static int nextHashCode() {
// 每建立一個對象，nextHashCode計算得到的hash值就增長HASH_INCREMENT（0x61c88647）
return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT);
}
/*
* 初始化一個起始value：
* 預設傳回null，一般情況下都是需要重寫這個方法的（例如第2小節的入門案例中就重寫了該方法）。
*/
protected T initialValue() {
return null;
}
5、面試官：為什麼 ThreadLocalMap 選擇去重新設計"Map"，而不直接使用 JDK中的 HashMap呢？
因為 ThreadLocal 自己重新設計的 Map，它可以把自己的 Key 限定為特有類型（ThreadLocal），這個特定類型的Key 使用的是弱引用 WeakReference>，而 HashMap 中的 Key 采用的是強引用方式。
6、面試官：ThreadLocalMap的Enrty的key為什麼要設定成弱引用？
ThreadLocalMap 存儲的格式是 Entry。如果使用強引用，當 key 原來對象失效的時候，jvm不會回收 map 裡面的 ThreadLocal。
弱引用 WeakReference定義：如果一個對象隻具有弱引用，那麼垃圾回收器在掃描到該對象時，無論記憶體充足與否，都會回收該對象的記憶體。
ThreadLocalMap 使用 ThreadLocal 的弱引用作為 key，如果一個 ThreadLocal 沒有外部強引用引用他，那麼系統 GC 的時候，這個 ThreadLocal 勢必會被回收，這樣一來，ThreadLocalMap 中就會出現 key 為 null 的 Entry，就沒有辦法通路這些 key 為 null 的 Entry 的 value。
站在 ThreadLocalMap 角度就可以區分出哪些 Entry 是過期的，哪些 Entry 是非過期的。
例如：在set()方法向下尋找可用 solt 桶位的過程中，如果碰到key == null 的情況，說明目前Entry 是過期資料，這個時候可以強行占用該桶位，通過replaceStaleEntry方法執行替換過期資料的邏輯。
例如：cleanSomeSlots(int i, int n)方法通過周遊桶位，也會将 key == null 過期資料清理掉。
7、面試官：ThreadLocalMap 對象是何時第一次被建立呢？
每個線程 Thread 對象的 ThreadLocalMap 都是延遲初始化的，當我們在調用 ThreadLocal 對象的 set() 或 get()方法時，它會檢測目前線程是否已經綁定了 ThreadLocalMap，如果已經綁定，則繼續執行 set() 或 get()方法的邏輯。
而如果沒有，則會先建立 ThreadLocalMap 并将其綁定給 Thread 對象。
面試官：那麼線程的 ThreadLocalMap 會被多次建立嗎？
不會，線上程的生命周期内，ThreadLocalMap 對象隻會被初始化一次。
8、面試官：ThreadLocalMap 的初始化長度是多少呢？
初始化時，ThreadLocalMap 容量為 16。
9、面試官：上面你說初始化長度是16，那為什麼初始容量要是2的N次幂數呢？
這個設計它和 HashMap 是一樣的，目的都是為了友善 hash 尋址時，得到的 index (桶位)更均勻分布，減少 hash 沖突。
尋址算法為：index = threadLocalHashCode & (table.length - 1)。這個算法實際就是取模運算：hash % tab.length，而計算機中直接求餘運算效率不如位移運算。
是以源碼中做了優化，使用 hash & (tab.length- 1)來尋找桶位。而實際上 hash % length 等于 hash & ( length - 1) 的前提是 length 必須為 2 的 n 次幂。
例如，數組長度 tab.length = 8 的時候，3 & (8 - 1) = 3，2 & (8 - 1) = 2，桶的位置是(數組索引) 3 和 2，不同位置上，不發生 hash 碰撞。
10、面試官：ThreadLocalMap 的 擴容門檻值是多少？它的擴容機制是怎樣的？
首先，ThreadLocalMap 的擴容門檻值為初始容量的 2/3，當數組中，存儲 Entry 節點的個數大于等于 2/3 時，會它并不會直接開始擴容。
而是先調用 rehash()方法，在該方法中，全面掃描整個數組，并将數組中過期的資料（key == null）給清理掉，重新整理數組。
如果重新整理數組，并将過期的資料清理後，再次重新判斷數組内的 Entry 節點的個數是否達到擴容門檻值的3/4，如果達到再調用真正擴容的方法resize();
面試官：那麼你對 resize() 方法内部的擴容算法了解嗎？
resize() 方法在真正執行擴容時，内部邏輯是先建立一個新的數組，新數組長度是原來數組長度的 2 倍。
然後周遊舊數組，将舊數組中的資料重新按照 hash 算法遷移到新數組裡面。
接着重新計算出下次擴容的門檻值threshold。
最後更新 Thread 對象的 threadLocals 字段引用，使其指向新數組。
11、面試官：請你說一下 ThreadLocal 的 get 方法的執行流程？
① 首先 get() 方法中會先擷取目前線程對象 t ： Thread t = Thread.currentThread();
② 接下來根據 t 擷取其獨有的 ThreadLocalMap 數組：ThreadLocalMap map = getMap(t);
③ 如果 ② 擷取的 map為空，則調用setInitialValue()方法，該方法内部調用 initialValue();方法擷取 value，并根據 目前線程t 和 value 調用 createMap(t, value); 方法建立 ThradLocalMap。
④ 如果 ② 擷取的 map不為空，則直接調用 ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); 方法通過 this（目前ThreadLocal對象）從 ThreadLocalMap 中擷取對應封裝資料的 Entry 節點。
⑤ 最終通過 T result = (T)e.value; 得到要擷取的線程變量副本的值。
注意：
第 ④ 步中，通過目前 ThreadLocal 對象從 ThreadLocalMap 中擷取對應封裝資料的 Entry 節點時，内部邏輯是需要涉及到桶位尋址 index = threadLocalHashCode & (table.length - 1)，如果擷取的 inde 桶位中沒有目标資料，這時候會執行``nextIndex(int i, int len)方法，**線性的向前或者向後去尋找目标資料所在的桶位，直到周遊整個數組仍未找到，則傳回null`**。
此外，線上性的向前、向後周遊數組尋找目标元素所在的桶位時，如果發現資料過期了（key == null），則需要調用expungeStaleEntry(i);方法進行一次探測式過期資料回收。
12、面試官：請你說一下 ThreadLocal 的 set 方法的執行流程？
① 首先，set()方法向 ThreadLocalMap 中添加資料時，也是需要根據 Key (ThreadLocal對象) 的去尋址找到要插入的桶位下标 i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
② 根據桶位下标，擷取對應桶中的Enety 對象Entry e = tab[i];，如果擷取的 e 為 null ，則說明是空桶，直接講 Key 和 Value 包裝成 Entry 放入桶中即可：tab[i] = new Entry(key, value);
③ 如果第 ② 步驟擷取的 e 不為 null，說明不是空桶，則需要從以下三種情況考慮：
如果目前桶中 Entry 的 Key 不是目前 ThreadLocal 對象，且不為 null，則調用nextIndex(int i, int len)方法線性查找下一個空桶位，并将新資料放入。
如果目前桶中 Entry 的 Key 是目前 ThreadLocal 對象，則通過更新操作，将就 Entry 的 Value 值覆寫。
如果如果目前桶中 Entry 的 Key 是null，則說明目前 Entry 已經過期，需要執行 替換過期資料的邏輯： replaceStaleEntry(key, value, i);。
總結的面試題也挺費時間的，文章會不定時更新，有時候一天多更新幾篇，如果幫助您複習鞏固了知識點，還請三連支援一下，後續會億點點的更新！