请你说一下自己对ThreadLocal的理解（请你说说ThreadLocal的原理）—java并发知识

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_51560103/article/details/121041128

本文详细介绍了Java中的ThreadLocal类，包括其作用、实例解析、底层实现原理以及可能导致的内存泄漏问题。ThreadLocal提供线程局部变量，确保每个线程都有自己的副本，避免线程安全问题。文章通过代码示例展示了ThreadLocal的使用，并解释了其内部通过ThreadLocalMap存储线程副本的机制。此外，还讨论了如何防止内存泄漏，建议在不使用ThreadLocal时及时调用remove()方法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

本文旨在作学习记录，部分内容源自JavaGuide，作者在此基础上进行补充说明、整理论述，使其能以一种更为逻辑地清晰地方式表达出“请你说一下自己对ThreadLocal的理解”的理解，更多适应于java面试回答，亦可作对ThreadLocal类的简要了解。

一、作用

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，就需要用到ThreadLocal类。

如果你创建了一个ThreadLocal变量，那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的本地副本，这也是ThreadLocal变量名的由来。他们可以使用 get（） 和 set（） 方法来获取默认值或将其值更改为当前线程所存的副本的值，从而避免了线程安全问题

二、举例理解

Text类里设置一个ThreadLocal变量，在main函数里面新建并启动两个线程，两个线程的执行体同时引用了ThreadLocal变量，分别输出设置（set方法）后的变量值，其中第二个线程测试了：如果不先调用set方法，那么输出的ThreadLocal变量未null。代码和演示结果如下：

public class Text {
    //ThreadLocal类的变量被不同的线程调用，每个线程分别保存该变量的不同值
    static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();


    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            threadLocal.set("var111111");
            System.out.println("线程1调用set方法后的值:" + threadLocal.get());//输出的为该

        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            System.out.println("ThreadLocal变量在线程2中未调用set方法前的值："+threadLocal.get());
            threadLocal.set("var222222");
            System.out.println("线程2调用set方法后的值:" + threadLocal.get());

        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

综上，即访问THreadLocal变量的每个线程都拥有该变量的本地副本。

三、底层原理

带着“访问THreadLocal变量的每个线程都拥有该变量的本地副本”的疑问，剖析源码是如何实现该过程。下面分别贴出set(T value)方法、get()方法、ThreadLocalMap类的构造方法的源码以进行说明，注意看注释（字浅！）。

//THreadLocal类的set方法    
public void set(T value) {
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //以线程为标识，找出每个线程唯一对应的map集合，本质即键值对集合
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            //以THreadLocal为键，自定义的变量为值，存储在ThreadMap对象中
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

//THreadLocal类的get方法    
public T get() {
        //获取当前线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        //以线程为标识，找出每个线程唯一对应的map集合，本质即键值对集合
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            //以ThreadLocal对象为键，找出对应的值（即set方法中自定义的值）
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

从源码中可知，最终通过set方法将变量存储在ThreadLocalMap对象中，该类本质还是map键值对集合，而ThreadLocal类不过是封装了ThreadLocalMap类，并且在中间进行值的传递。通过构造方法可知，ThreadLocalMap以ThreadLocal对象为键，自定义的变量为值进行信息存储。

如果不懂，那我们走一遍流程。在ThreadLocal内部，首先获取当前引用该变量的线程对象（通过Thread.currentThread()方法），因为Thread对象和ThreadLocalMap对象一一映射，接着获取ThreadLocalMap对象（通过getMap()方法），该键值对以ThreadLocal对象为键，变量为值进行存储，最后get方法和set方法通过该键值对进行存取操作。综上，因此每个线程都能通过ThreadLocal对象存储自己的本地副本。

四、关于内存泄露问题

ThreadLocalMap 中使用的 key 为 ThreadLocal 的弱引用,而 value 是强引用。所以，如果 ThreadLocal 没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候，key 会被清理掉，而 value 不会被清理掉。这样一来，ThreadLocalMap 中就会出现 key 为 null 的 Entry。假如我们不做任何措施的话，value 永远无法被 GC 回收，这个时候就可能会产生内存泄露。ThreadLocalMap 实现中已经考虑了这种情况，在调用 set()、get()、remove()方法的时候，会清理掉 key 为 null 的记录。使用完 ThreadLocal方法后最好手动调用remove()方法。