ThreadLocal的使用以及原理

ThreadLocal的使用以及原理

   概要

   ThreadLocal 是 java 提供的一个方便对象在本线程内不同方法中进行传递和获取的类。用它定义的变量，仅在本线程中可见和维护，不受其他线程的影响，与其他线程相互隔离。

   一、ThreadLocal能解决什么问题？

   当涉及一个对象需要在很多不同方法之间传递时，应该考虑使用 ThreadLocal 对象来简化代码。

   1.  线程专属的本地变量

   通常情况下，我们创建的变量是可以被任何一个线程访问并修改的。如果想实现每一个线程都有自己的专属本地变量该如何解决呢？JDK 中自带的ThreadLocal类正是为了解决这样的问题。

   2. 方法参数传递

   虽然在本线程不同方法中使用变量，可以通过在方法中传入参数解决，但是当涉及多个方法甚至多个类时，为每个方法增加同样的参数将是一场噩梦，此时 ThreadLocal 就能很好地解决这个问题。它可以在本线程内任何一个地方赋值，在任何一个地方获取值，并且不用作为函数参数传入。

   3. ThreadLocal 线程隔离

   上面第2点提到的，静态成员变量也能解决。但是ThreadLocal 变量相比静态成员变量的一个优势就是，ThreadLocal 是线程隔离的，其值不会受另一个线程的影响，也不用考虑加锁或值被其他线程篡改的问题，而这些问题都是静态成员变量无法做到的。

   二、ThreadLocal的使用场景

   典型场景2： 每个线程内需要保存全局变量（例如在拦截器中获取用户信息），可以让不同方法直接使用，避免参数传递的麻烦。

   三、ThreadLocal原理

   ThreadLocal 能在每个线程间进行隔离，其主要是靠在每个 Thread 对象中维护一个 ThreadLocalMap 来实现的。因为是线程中的对象，所以对其他线程不可见，从而达到隔离的目的。之所以是Map结构，主要是因为一个线程中可能有多个 ThreadLocal 对象，这就需要一个集合来进行存储区分，而用 Map 可以更快地查找到相关的对象。

   1. ThreadLocalMap

   ThreadLocalMap 是 ThreadLocal 对象的一个静态内部类，内部维护一个 Entry 数组，实现类似 Map 的 get 和 put 等操作，为简单起见，可以将其看做是一个 Map，其中 key 是 ThreadLocal 实例，value 是 ThreadLocal 实例对象存储的值。

   2. set

   当调用 ThreadLocal 的 set 方法给变量设置值时，ThreadLocal 对象会先获取本线程的 ThreadLocalMap 对象，然后将当前的 ThreadLocal 对象及要设置值作为键值对放入 Map 中。

   部分源码如下：

 1 public void set(T value) {
 2 // 获取当前请求的线程
 3     Thread t = Thread.currentThread();
 4 
 5     // 取出Thread 类内部的 threadLocals 变量(哈希表结构)
 6     ThreadLocalMap map = getMap(t);
 7     if (map != null)
 8         // this 指当前的 ThreadLocal 对象，将需要存储的值放入到这个哈希表中
 9         map.set(this, value);
10     else
11         // key 不存在，则创建 map 并设置值
12         createMap(t, value);
13 }
14 
15 ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
16     // threadLocals 是 Thread 中的一个变量，因此是线程隔离的，不会受其他线程影响
17     // 其在 Thread 类中的定义如下：ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
18     return t.threadLocals;
19 }

    参考链接：

    https://juejin.cn/post/6844904016288317448