面试官：知道ThreadLocal嘛？谈谈你对它的理解？

在java的多线程模块中，threadlocal是经常被提问到的一个知识点，提问的方式有很多种，可能是循序渐进也可能是就像我的题目那样，因此只有理解透彻了，不管怎么问，都能游刃有余。

这篇文章主要从以下几个角度来分析理解，以下源码基于jdk1.8。

1、threadlocal是什么

2、threadlocal怎么用

3、threadlocal源码分析

4、threadlocal内存泄漏问题

下面我们带着这些问题，一点一点揭开threadlocal的面纱。若有不正之处请多多谅解，并欢迎批评指正。

从名字我们就可以看到threadlocal叫做线程变量，意思是threadlocal中填充的变量属于当前线程，该变量对其他线程而言是隔离的。threadlocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。

从字面意思来看非常容易理解，但是从实际使用的角度来看，就没那么容易了，作为一个面试常问的点，使用场景那也是相当的丰富：

1、在进行对象跨层传递的时候，使用threadlocal可以避免多次传递，打破层次间的约束。

2、线程间数据隔离

3、进行事务操作，用于存储线程事务信息。

4、数据库连接，session会话管理。

现在相信你已经对threadlocal有一个大致的认识了，下面我们看看如何用？

既然threadlocal的作用是每一个线程创建一个副本，我们使用一个例子来验证一下：

从结果我们可以看到，每一个线程都有各自的local值，我们设置了一个休眠时间，就是为了另外一个线程也能够及时的读取当前的local值。

这就是theadlocal的基本使用，是不是非常的简单。那么为什么会在数据库连接的时候使用的比较多呢？

上面是一个数据库连接的管理类，我们使用数据库的时候首先就是建立数据库连接，然后用完了之后关闭就好了，这样做有一个很严重的问题，如果有1个客户端频繁的使用数据库，那么就需要建立多次链接和关闭，我们的服务器可能会吃不消，怎么办呢？如果有一万个客户端，那么服务器压力更大。

这时候最好threadlocal，因为threadlocal在每个线程中对连接会创建一个副本，且在线程内部任何地方都可以使用，线程之间互不影响，这样一来就不存在线程安全问题，也不会严重影响程序执行性能。是不是很好用。

以上主要是讲解了一个基本的案例，然后还分析了为什么在数据库连接的时候会使用threadlocal。下面我们从源码的角度来分析一下，threadlocal的工作原理。

在最开始的例子中，只给出了两个方法也就是get和set方法，其实还有几个需要我们注意。

方法这么多，我们主要来看set，然后就能认识到整体的threadlocal了：

1、set方法

从set方法我们可以看到，首先获取到了当前线程t，然后调用getmap获取threadlocalmap，如果map存在，则将当前线程对象t作为key，要存储的对象作为value存到map里面去。如果该map不存在，则初始化一个。

ok，到这一步了，相信你会有几个疑惑了，threadlocalmap是什么，getmap方法又是如何实现的。带着这些问题，继续往下看。先来看threadlocalmap。

我们可以看到threadlocalmap其实就是threadlocal的一个静态内部类，里面定义了一个entry来保存数据，而且还是继承的弱引用。在entry内部使用threadlocal作为key，使用我们设置的value作为value。

还有一个getmap

调用当期线程t，返回当前线程t中的成员变量threadlocals。而threadlocals其实就是threadlocalmap。

2、get方法

通过上面threadlocal的介绍相信你对这个方法能够很好的理解了，首先获取当前线程，然后调用getmap方法获取一个threadlocalmap，如果map不为null，那就使用当前线程作为threadlocalmap的entry的键，然后值就作为相应的的值，如果没有那就设置一个初始值。

如何设置一个初始值呢？

原理很简单

3、remove方法

从我们的map移除即可。

ok，其实内部源码很简单，现在我们总结一波

（1）每个thread维护着一个threadlocalmap的引用

（2）threadlocalmap是threadlocal的内部类，用entry来进行存储

（3）threadlocal创建的副本是存储在自己的threadlocals中的，也就是自己的threadlocalmap。

（4）threadlocalmap的键值为threadlocal对象，而且可以有多个threadlocal变量，因此保存在map中

（5）在进行get之前，必须先set，否则会报空指针异常，当然也可以初始化一个，但是必须重写initialvalue()方法。

（6）threadlocal本身并不存储值，它只是作为一个key来让线程从threadlocalmap获取value。

ok，现在从源码的角度上不知道你能理解不，对于threadlocal来说关键就是内部的threadlocalmap。

只要是介绍threadlocal的文章都会帮大家认识一个点，那就是内存泄漏问题。我们先来看下面这张图。

上面这张图详细的揭示了threadlocal和thread以及threadlocalmap三者的关系。

1、thread中有一个map，就是threadlocalmap

2、threadlocalmap的key是threadlocal，值是我们自己设定的。

3、threadlocal是一个弱引用，当为null时，会被当成垃圾回收

4、重点来了，突然我们threadlocal是null了，也就是要被垃圾回收器回收了，但是此时我们的threadlocalmap生命周期和thread的一样，它不会回收，这时候就出现了一个现象。那就是threadlocalmap的key没了，但是value还在，这就造成了内存泄漏。