好久不见，不晓得大家新年过得怎么样？有没有痛痛快快得放松？是不是还能收到很多压岁钱？好了，话不多说，咱们开始明天的主题：ThreadLocal。
我收集了4个面试中呈现频率较高的对于ThreadLocal的问题：

什么是ThreadLocal？什么场景下应用ThreadLocal？
ThreadLocal的底层是如何实现的？
ThreadLocal在什么状况下会呈现内存透露？
应用ThreadLocal要留神哪些内容？

咱们先从一个“流言”开始，通过剖析ThreadLocal的源码，尝试纠正“流言”带来的误会，并解答下面的问题。
流传已久的“流言”
很多文章都在说“ThreadLocal通过拷贝共享变量的形式解决并发平安问题”，例如：

这种说法并不精确，很容易让人误会为ThreadLocal会拷贝共享变量。来看个例子：
private static final DateFormat DATE_FORMAT = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

for (int i = 0; i < 1000; i++) {    new Thread(() -> {        try {            System.out.println(DATE_FORMAT.parse("2023-01-29"));        } catch (ParseException e) {            e.printStackTrace();        }    }).start();}

}
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咱们晓得，多线程并发拜访同一个DateFormat实例对象会产生重大的并发平安问题，那么退出ThreadLocal是不是能解决并发平安问题呢？批改下代码：
/**

  • 第一种写法
    */

private static final ThreadLocal<DateFormat> DATE_FORMAT_THREAD_LOCAL = new ThreadLocal<>() {

@Overrideprotected DateFormat initialValue() {    return DATE_FORMAT;}

};

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

for (int i = 0; i < 1000; i++) {    new Thread(() -> {        try {            System.out.println(DATE_FORMAT_THREAD_LOCAL.get().parse("2023-01-29"));        } catch (ParseException e) {            e.printStackTrace();        }    }).start();}

}
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预计会有很多小伙伴会说：“你这么写不对！《阿里巴巴Java开发手册》中不是这么用的！”。把书中的用法搬过去：
/**

  • 第二种写法
    */

private static final ThreadLocal<DateFormat> DATE_FORMAT_THREAD_LOCAL = new ThreadLocal<>() {

@Overrideprotected DateFormat initialValue() {    return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");}

};
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Tips：代码小改了一下~~
咱们来看两种写法的差异：

第一种写法，ThreadLocal#initialValue时应用共享变量DATE_FORMAT；
第二种写法，ThreadLocal#initialValue时创立SimpleDateFormat对象。

依照“流言”的形容，第一种写法会拷贝DATE_FORMAT的正本提供给不同的线程应用，但从后果上来看ThreadLocal并没有这么做。
有的小伙伴可能会狐疑是因为DATE_FORMAT_THREAD_LOCAL线程共享导致的，但别忘了第二种写法也是线程共享的。
到这里咱们应该可能猜到，第二种写法中每个线程会拜访不同的SimpleDateFormat实例对象，接下来咱们通过源码一探到底。
ThreadLocal的实现
除了应用ThreadLocal#initialValue外，还能够通过ThreadLocal#set增加变量后再应用：
ThreadLocal<SimpleDateFormat> threadLocal = new ThreadLocal<>();
threadLocal.set(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));
System.out.println(threadLocal.get().parse("2023-01-29"));
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Tips：这么写仅仅是为了展现用法~~
应用ThreadLocal非常简单，3步就能够实现：

创建对象
增加变量
取出变量

无参结构器没什么好说的（空实现），咱们从ThreadLocal#set开始。
ThreadLocal#set的实现
ThreadLocal#set的源码：
public void set(T value) {,

Thread t = Thread.currentThread();// 获取以后线程的ThreadLocalMapThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null) {    // 增加变量    map.set(this, value);} else {    // 初始化ThreadLocalMap    createMap(t, value);}

}
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ThreadLocal#set的源码非常简单，但却走漏出了不少重要的信息：

变量存储在ThreadLocalMap中，且与以后线程无关；
ThreadLocalMap应该相似于Map的实现。

接着来看源码：
public class ThreadLocal<T> {

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

}

public class Thread implements Runnable {

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

}
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很清晰的展现出ThreadLocalMap与Thread的关系：ThreadLocalMap是Thread的成员变量，每个Thread实例对象都领有本人的ThreadLocalMap。
另外，还记得在对于线程你必须晓得的8个问题（上）提到Thread实例对象与执行线程的关系吗？

如果从Java的层面来看，能够认为创立Thread类的实例对象就实现了线程的创立，而调用Thread.start0能够认为是操作系统层面的线程创立和启动。

能够近似的看作是：Thread实例对象≈执行线程Thread实例对象\approx执行线程Thread实例对象≈执行线程。也就是说，属于Thread实例对象的ThreadLocalMap也属于每个执行线程。
基于以上内容，咱们如同失去了一个非凡的变量作用域：属于线程。
Tips：

实际上属于线程也即是属于Thread实例对象，因为Thread是线程在Java中的形象；
ThreadLocalMap属于线程，但不代表存储到ThreadLocalMap的变量属于线程。

ThreadLocalMap的实现
ThreadLocalMap是ThreadLocal的外部类，代码也不简单：
public class ThreadLocal<T> {

private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();static class ThreadLocalMap {    static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {            Object value;                Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {            super(k);            value = v;        }    }        private Entry[] table;        private int size = 0;        private int threshold;        private void setThreshold(int len) {        threshold = len * 2 / 3;    }        ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {        table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];        int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);        table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);        size = 1;        setThreshold(INITIAL_CAPACITY);    }}

}
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仅从构造和构造方法中曾经可能窥探到ThreadLocalMap的特点：

ThreadLocalMap底层存储构造是Entry数组；
通过ThreadLocal的哈希值取模定位数组下标；
构造方法增加变量时，存储的是原始变量。

很显著，ThreadLocalMap是哈希表的一种实现，ThreadLocal作为Key，咱们能够将ThreadLocalMap看做是“简版”的HashMap。
Tips：

本文不探讨哈希表实现中解决哈希抵触，数组扩容等问题的形式；
也不须要关注ThreadLocalMap#set和ThreadLocalMap#getgetEntry的实现;
与构造方法一样，ThreadLocalMap#set中存储的是原始变量。

到目前为止，无论是ThreadLocalMap#set还是ThreadLocalMap的构造方法，都是存储原始变量，没有任何拷贝正本的操作。也就是说，想要通过ThreadLocal实现变量在线程间的隔离，就须要手动为每个线程创立本人的变量。
ThreadLocal#get的实现
ThreadLocal#get的源码也非常简单：
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();

}
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后面的局部很容易了解，咱们看map == null时调用的ThreadLocal#setInitialValue办法：
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);}if (this instanceof TerminatingThreadLocal) {    TerminatingThreadLocal.register((TerminatingThreadLocal<?>) this);}return value;

}
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ThreadLocal#setInitialValue办法简直和ThreadLocal#set一样，但变量是通过ThreadLocal#initialValue取得的。如果是通过ThreadLocal#initialValue增加变量，在第一次调用ThreadLocal#get时将变量存储到ThreadLocalMap中。
ThreadLocal的原理
好了，到这里咱们曾经能够构建出对ThreadLocal比拟残缺的认知了。咱们先来看ThreadLocal，ThreadLocalMap和Thread三者之间的关系：

能够看到，ThreadLocal是作为ThreadLocalMap中的Key的，而ThreadLocalMap又是Thread中的成员变量，属于每一个Thread实例对象。遗记ThreadLocalMap是ThreadLocal的外部类这层关系，整体构造就会十分清晰。
创立ThreadLocal对象并存储数据时，会为每个Thread对象创立ThreadLocalMap对象并存储数据，ThreadLocal对象作为Key。在每个Thread对象的生命周期内，都能够通过ThreadLocal对象拜访到存储的数据。