ThreadLocal解析

我们都知道，ThreadLocal在多线程中使用，即多线程共享一个变量，正常情况下线程安全。
其主要原理是内部持有的键值对ThreadLocalMap，以当前线程为key，因此每个线程内部获取到的value只与当前线程有关。达到数据隔离的目的。

实现原理：

设置ThreadLocal值

//设值默认值
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;
}

//设值指定值
public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();//拿到当前线程
        ThreadLocalMap map = getMap(t);//根据线程取出ThreadLocalMap 
        if (map != null)
            map.set(this, value);//
        else
            createMap(t, value);//如果不存在，则创建一个ThreadLocalMap，并且将 ThreadLocalMap对象赋值给当前线程的
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

void createMap(Thread t, T firstValue) {
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

步骤：

1. 拿到当前线程
2. 取出当前线程里面的ThreadLocalMap 属性
3. 如果ThreadLocalMap已有值，则替换为现有的值，如果是空对象，则创建一个ThreadLocalMap对象并赋值给当前线程的属性。

获取ThreadLocal值

//获取值
    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();
    }

步骤：

1. 取当前线程里面的ThreadLocalMap值，如果这个值为空，则取ThreadLocal的初始值
2. 如果ThreadLocalMap不为空，则根据当前ThreadLocal对象取出entry对象，如果entry为空，返回ThreadLocal的初始值。
3. 如果entry不为空，则返回期value值。

可以看出ThreadLocal值的设置与获取时，有两个关键的对象 一个是当前线程，一个是ThreadLocalMap

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静态内部类Entry，key为当前ThreadLocal对象，value为值。操作ThreadLocal值的时候， 非常方便且不会出错，因为当前对象是不会变得。

Thread

public
class Thread implements Runnable {
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals= null;
}

Thread包含属性ThreadLocalMap

很巧妙的一个设计，利用java可以直接获取当前线程的特点。在进入每一个线程的之后，ThreadLocal变量的所有操作都只与当前线程有关。

优点

1. 多线程环境下共用一个变量，且相互不影响，避免设置过多变量。
2. 线程内部不用显示传参，使代码更简洁。

问题

1. 如果大量使用ThreadLocal变量，代码的可读性与可维护性会变差。如果换成其他开发人员来维护可能需要花较多时间。
2. 在线程池环境下，可能会出现交叉感染的情况，即当前线程前面使用过，用完之后还给线程池，下次再取出来时，会延续上次使用情况，后果比较严重，且问题排查难度较大。