ThreadLocalMap 、ThreadLocal 、Entry 和线程之间的关系（通俗易懂、且详细）

1.一个通俗的比喻

• 线程（Thread）：好比去健身房锻炼的用户，每个人有一个自己的大储物柜ThreadLocalMap。

• ThreadLocalMap：用户的储物柜，上面有多个抽屉。

• ThreadLocal实例：储物柜上抽屉的钥匙；一个实例就是一个钥匙，对应一个抽屉；钥匙是公共的，但用户只能拿该钥匙去打开自己的抽屉。

• Entry：储物柜上的抽屉（抽屉上有对应钥匙的编号）。

2. 关系拆解

① 用户和储物柜

• 每个用户（线程）都有一个储物柜（ThreadLocalMap）。

• ThreadLocalMap是线程私有的，不允许其他线程访问。

② 储物柜和抽屉

• 储物柜（ThreadLocalMap）上有很多抽屉（Entry数组）——>ThreadLocalMap是一个Entry数组。

• 每个抽屉里存放一个物品（值），抽屉上贴着钥匙的编号（ThreadLocal实例）。

也就是说，Entry类其实封装着一个键值对，Key是ThreadLocal实例，value是存储的值；

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
     Object value;

     Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
         super(k);
         value = v;
     }
}

③ 钥匙和抽屉

• 用户用钥匙（ThreadLocal实例）打开储物柜里的对应抽屉。

• 不同用户用同一把钥匙，打开的其实是各自储物柜里对应的抽屉，互不影响！

3. 其他设计细节

为什么用弱引用（WeakReference）？

• Entry的Key（ThreadLocal）是弱引用：

  • 如果lockerKey1在代码中被置为null，垃圾回收时，Entry中的Key会被清除（防止内存泄漏）。

  • 但Value仍是强引用，所以必须手动调用remove()清理！（否则Value可能一直存在）

哈希冲突解决

• ThreadLocalMap使用开放寻址法（而非HashMap的链表）：

  • 如果抽屉被占用了（发生哈希冲突），就往后继续遍历数组，找下一个空抽屉。

  • 取数据时，先找到初始位置，再线性探测。

总结

        简单来说，就是对于同一个ThreadLocal对象，以它作为键（Key），在不同线程的ThreadLocalMap中存储的值是不同的。

        因此实现了在 Java 里，ThreadLocal类为每个使用该变量的线程都单独创建一个独立的副本，每个线程都能独立地改变自己的副本，而不会影响其他线程所对应的副本。