ThreadLocal

1. ThreadLocal概念

ThreadLocal:线程变量，ThreadLocal中填充的变量属于当前线程。用于线程间的数据隔离。

每个Thread有一个ThreadLocalMap

在这个Thread里定义若干个ThreadLocal对象，用来保存线程数据。每个ThreadLocal对象使用set方法创建一个Entry ：<ThreadLocal,Value>

这些Entry都保存到了这个线程持有的ThreadLocalMap里

如图：

2. ThreadLocal内存泄露

Java中的引用类型：

引用：指向内存地址

1．强引用（StrongReference）

使用 new 关键字创建的对象，不会被回收。程序代码中普遍存在的引用赋值。

当内存空间不足，Java 虚拟机宁愿抛出 OutOfMemoryError 错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

2．软引用（SoftReference）

在内存不足时会被回收，适用于 缓存。

3．弱引用（WeakReference）

不论内存是否足够，只要发生 GC，弱引用的对象都会被回收。

4．虚引用（PhantomReference）

虚引用并不会决定对象的生命周期，如同没有引用一般，虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

程序设计中一般很少使用弱引用与虚引用，使用软引用的情况较多，这是因为软引用可以加速 JVM 对垃圾内存的回收速度，可以维护系统的运行安全，防止内存溢出（OutOfMemory）等问题的产生。

内存泄露原因

Entry<ThreadLocal(key), Value>中

        Key弱引用->ThreadLocal对象

        Value强引用->要保存的线程局部变量。

线程经常使用池化思想也就是线程池管理(避免了频繁线程创建和销毁带来的开销)，但这也就意味着线程长时间不会被释放，如果线程一直在运行，虽然Key被GC回收了，但是 Value 一直指向某个强引用对象，那么这个对象就不会被GC回收，从而导致内存泄漏。

解决方法：

使用完ThreadLocal后及时使用remove()释放内存空间，remove() 方法会将当前线程的 ThreadLocalMap 中的所有 key 为 null 的 Entry 全部清除，这样就能避免内存泄漏问题。

3. ThreadLocal线程之间传递

父线程调用了子线程，那么子线程就有可能需要使用父线程中的数据，包括ThreadLocal

• InheritableThreadLocal    继承自ThreadLocal

原理是每个线程维护两个ThreadLocalMap

普通 ThreadLocal 变量存储在 threadLocals 中，不会被子线程继承。

InheritableThreadLocal 变量存储在 inheritableThreadLocals 中，当 new Thread() 创建一个子线程时，Thread 的 init() 方法会检查父线程是否有 inheritableThreadLocals，如果有，就会拷贝 InheritableThreadLocal 变量到子线程。

• TransmittableThreadLocal 阿里巴巴开源的工具类，继承并加强了InheritableThreadLocal类

通过 装饰器模式 在原有的功能上做增强，以此来实现线程池场景下的 ThreadLocal 值传递。

改造的地方有两处：

• 实现自定义的 Thread ，在 run() 方法内部做 ThreadLocal 变量的赋值操作。

• 基于 线程池 进行装饰，在 execute() 方法中，不提交 JDK 内部的 Thread ，而是提交自定义的 Thread 

4. ThreadLocal适用场景

• 在Web应用中存储用户Session
• 在数据库操作中存储数据库连接对象，避免多个线程共用一个连接导致事务混乱
• 用于跨方法、跨类时传递上下文数

缺点：

​​分布式系统不适用

​​父子线程传递问题

ThreadLocal数据无法持久化