ThreadLocal 理解及面试

一、ThreadLocal 引用关系

图解关系说明：

1. 每个线程拥有自己的 ThreadLocalMap 属性；
2. ThreadLocalMap 的存储结构为 Entry[] 数组；
3. Entry的Key是ThreadLocal类型且弱引用指向ThreadLocal对象，Value是我们自己定义的泛型值对象；
4. ThreadLocal的生命周期是GC，ThreadLocalMap的生命周期是和Thread同步；

解析：当线程使用Threadlocal 时，是将Threadlocal 当做自己线程属性ThreadLocalMap中一个Entry的key值，实际上存放的变量是Entry的value值，实际要使用的值是value值。

• value值为什么不存在并发问题呢，因为它只有一个线程能访问。
• threadlocal可以当做一个索引，可以有多个threadlocal 变量，不同的threadlocal对应于不同的value值，他们之间互不影响。
• ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本，使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象，这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。

强引用：GC不会被清理掉；
软引用：SoftReference内存不足时会背垃圾回收器回收；
弱引用：WeakReference 当jvm进行垃圾回收就回收；
虚引用：没有引用

二、ThreadLocal 使用方法解析

// TODO：对应源码及注释后期补上

1. get——获取threadlocal局部变量
2. set——设置threadlocal局部变量
3. initialvalue——设置局部变量的初始值
4. remove——删除该局部变量

三、ThreadLocal 常见面试解答

1. ThreadLocal和普通线程中的变量的区别？

• 普通变量在多线程环境下是线程共享的，会有并发问题；
• ThreadLocal在多线程环境下为线程私有变量，值对其他线程不可见，不会有多线程访问不安全的情况。

2. key为什么设置为弱引用？

1. 强引用也无能为力：业务使用完ThreadLocal的时候，ThreadLocalRef被回收了，但是还是存在key的强引用，导致Entry对象还是无法被回收；
2. 弱引用的好处：当前线程仍然运行的情况下，就算忘记调用Remove()方法，在下次使用ThreadLocal的时候，会对 key为null的Value进行清除操作，比强引用多了一层保障。

3. 为什么不使用当前线程作为当前的key？

• 直接用当前线程来作为ThreadLocalMap的key，无法区分放入ThreadLocalMap中的多个value。
  比如放入了两个字符串，无法判断取出来的是哪一个字符串！

• 使用ThreadLocal作为key就不一样了：每一个ThreadLocal对象都可以由ThreadLocalHashCode属性唯一区分或者说每一个ThreadLocal对象都可以由这个对象的名字唯一区分，所以可以用不同的ThreadLocal作为key，区分不同的value，方便存取。

4. 如何避免内存泄漏？

1. 将ThreadLocal定义为 private static ，使生命周期更长，保证ThreadLocal的强引用一直存在而不会回收，保证在ThreadLocal的弱引用能够找到Entry的值，并remove掉（ps：这段是其他文章中抄的，我认为应该理解成：下次操作ThreadLocalMap的时候 JDK可以通过remove掉key为null的 Entry。[这个欢迎有大佬指正]）
2. 每次使用完ThreadLocal的时候都调用remove()方法。

5. ThreadLocal有哪些使用场景？

ThreadLocal使用于以下两种场景：

1. 每个线程需要有自己单独的实例
2. 实例需要在多个方法中共享，但不希望其他线程共享

1. JavaWeb中使用ThreadLocal传递Session信息；
2. 数据库连接，处理数据库事务；
3. 日志、调用链路追踪；