大家好，我是小黑，一个在互联网得过且过的农民工。
从前上一期 并发编程之：synchronized 咱们学到要保障在并发状况下对于共享资源的平安拜访，就须要用到锁。
然而，加锁通常状况下会让运行效率升高，那有什么方法能够彻底防止对共享资源的竞争，同时又能够不影响效率呢？答案就是小黑明天要和大家讲的ThreadLocal。
ThreadLocal是什么？
该类提供了线程部分 (thread-local) 变量。这些变量不同于它们的一般对应物，因为拜访某个变量（通过其 get 或 set 办法）的每个线程都有本人的局部变量，它独立于变量的初始化正本。ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段，它们心愿将状态与某一个线程（例如，用户 ID 或事务 ID）相关联。
以上起源官网API。大略能够总结为两点：
- ThreadLocal提供get/set办法，能够拜访属于以后线程的变量，也就是能够保障每个线程的变量不一样。
- ThreadLocal应用时通常定义为private static的。
从字面意思了解，可能会将ThreadLocal认为是本地线程，其实ThreadLocal并不是线程，而是线程Thread的局部变量。
如何应用
首先，定义一个private static的ThreadLocal对象。
private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();而后每个线程能够将以后线程须要寄存在局部变量中，并且能够从中获取。
public void setAndGet(String name) { threadLocal.set(name); String s = threadLocal.get();}最初在应用完之后，须要将ThreadLocal中的值移除。
public void remove() { threadLocal.remove();}原理
那么ThreadLocal是如何做到保障每个线程get进去的数据不一样的呢？咱们通过源码来看一下。
public void set(T value) { Thread t = Thread.currentThread(); // 通过以后线程获取进去一个ThreadLocalMap ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value);}void createMap(Thread t, T firstValue) { t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);}咱们发现在set办法中，会创立一个ThreadLocalMap，而后将要设置的值放在这个Map中，而以后这个ThreadLocal对象作为key；
而后再将这个ThreadLocalMap赋值给Thread的threadLocals里。如果去看Thread类的代码会发现，在Thread类中存在两个变量threadLocals和inheritableThreadLocals，它们的类型就是ThreadLocal.ThreadLocalMap。通过下图能够看出Thread，ThreadLocal，ThreadLocalMap三者的关系。
这时候咱们再看看get()和remove()办法的代码。
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();}ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals;}public void remove() { ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread()); if (m != null) m.remove(this);}能够看进去，和咱们下面图中的构造一样，get()办法就是从Thread中取出来ThreadLocalMap，而后通过ThreadLocal对象作为Key取出值；remove()办法则是取出ThreadLocalMap将ThreadLocal对应的数据移除。
那么ThreadLocalMap到底是什么呢？是java.util.Map接口的子类吗？咱们来看源码。
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; private int threshold; // Default to 0 // 省略其余代码}通过源码发现，ThreadLocalMap并没有实现Map接口，也没有集成其余任何的Map类。是定义在ThreadLocal类中的一个动态外部类。而它的构造和HashMap构造极其类似。有一个Entry[]数组存放数据。而这个Entry类是继承自WeakReference类的子类，这一点和HashMap有所不同。
ThreadLocalMap和HashMap构造有很多不同，然而还有一点和HashMap不一样，咱们来看一下ThreadLocalMap的set办法。
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) { Entry[] tab = table; int len = tab.length; // 计算key对应放在tab中的下标 int i = key.threadLocalHashCode & (len-1); //循环遍历tab,首先获取到下标i对应的对象，如果不为空,则执行循环体 // 如果不是雷同的threadLocal或者地位生效，则要寻找下一个地位。 for (Entry e = tab[i]; e != null; e = tab[i = nextIndex(i, len)]) { ThreadLocal<?> k = e.get(); // 判断与以后ThreadLocal是否是同一个对象，如果是则进行值替换，完结 if (k == key) { e.value = value; return; } // 如果k==null代表threadLocal的key生效了，将生效的key进行替换 if (k == null) { replaceStaleEntry(key, value, i); return; } } tab[i] = new Entry(key, value); int sz = ++size; if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold) rehash();}代码中循环遍历tab,首先获取到下标i对应的对象，如果不为空,则执行循环体，如果在循环体中的两个条件都不满足，则会执行nextIndex()办法，这个办法的代码如下：
private static int nextIndex(int i, int len) { return ((i + 1 < len) ? i + 1 : 0);}这个办法的逻辑就是凋谢寻址法。而HashMap则是通过拉链法和rehash来做的。
哪些场景应用
通过下面的内容根本能够把握ThreadLocal的根本用法，那么ThreadLocal次要在什么场景中应用呢。
ThreadLocal的作用通过以上理解咱们晓得次要是用来做线程间数据隔离。那么在什么场景下能用到线程隔离呢？
首先想到的就是SimpleDateFormat这个工具类，它不是线程平安的，能够通过ThreadLocal在每个线程中放一份，保障线程平安。
还有比如说用户登录的session，或者token数据，只数据以后会话线程，也能够通过ThreadLocal存储。
再比方在某些场景下，上下文数据在不同办法之间调用，传递起来十分麻烦，能够通过ThreadLocal寄存，只须要在须要用到的中央获取就能够。
除了这些场景，在某些框架源码中也会应用到，比方Spring中的事务也次要是通过ThreadLocal和面向切面编程AOP实现的，感兴趣的同学能够查看源码理解。
防止踩坑
内存透露
ThreadLocalMap中的Entry的Key是一个弱援用，因而如果在应用后不调用remove办法革除掉会导致对应的value内存透露。所以在应用完当前肯定要记得调用remove办法革除数据。
好的，明天的内容就到这里，咱们下期再见。