引言
ThreadLocal，线程变量，线程可以将本次线程内经常使用的变量存储到ThreadLocal中，方便本次线程内其他的操作使用。
注：特别需要注意的是，有些博客说ThreadLocal可以保证线程安全，这是错误的认识，ThreadLocal存储的只是每一个线程的本地变量，并未涉及到临界区，不能保证线程安全。在使用的时候一定要注意使用场景，ThreadLocal存储的应该是每个线程内部共享的一些数据，而非临界区数据。
ThreadLocal源码解析
用过ThreadLocal的程序员们可能都知道，ThreadLocal最常用的三个方法无非就是get()，set(T value)和remove()，本文就这三个常用的方法来分析ThreadLocal的相关源码。
ThreadLocalMap
在分析具体操作源码之前，先看看ThreadLocal底层的存储结构ThreadLocalLocalMap吧，这里着重讲解它的get/set/remove操作，关于其他部分的源码，有兴趣的读者可以自行阅读。
- get操作
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
//找到key在table中的位置
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
//找到的值是当前查询的key的值，返回
if (e != null && e.get() == key)
return e;
else
return getEntryAfterMiss(key, i, e);}
从上面的源码可以看出，假如直接hash找到了对应的slot，返回即可，假若没找到呢。。。没找到执行下面的操作：
private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
//在table里查询，如若找到待查询entry，返回该entry
while (e != null) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//entry的key为待查询key
if (k == key)
return e;
//entry的key为null时，表明当前的entry并不是最新的，需要做相关的操作删除掉非最新的entry
if (k == null)
expungeStaleEntry(i);
else
//i++，i == len 时 i = 0
i = nextIndex(i, len);
e = tab[i];
}
return null;
}
- set操作
//set操作，key为当前ThreadLocal对象，value为对应的变量值
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
//hash出当前key所在slot
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
//处理tab[i] != null
for (Entry e = tab[i]; e != null; e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
//key存在，覆盖value
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
//key不存在，需要在table对应位置插入entry
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
//tab[i] == null，直接做插入
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
//sz >= len * loadFactor(loadFactor = 2/3)需要resize
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
- remove操作
private void remove(ThreadLocal key) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i]; e != null; e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
//找到对应的entry
if (e.get() == key) {
//clear entry
e.clear();
//删掉该entry
expungeStaleEntry(i);
return;
}
}
}
ThreadLocalMap的相关重要操作到这里就分析完毕，ThreadLocal的相关操作都是在ThreadLocalMap操作基础上封装的。
ThreadLocal.get()
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
//获取当前线程的threadLocalMap
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
//entry不为null，返回对应的value
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null)
return (T)e.value;
}
//否则，返回null
return setInitialValue();
}
ThreadLocal.set(T value)
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//当前线程的threadLocalMap已创建，直接往map中set值
if (map != null)
map.set(this, value);
//当前线程的threadLocalMap未创建，需要先创建再set
else
createMap(t, value);
}
ThreadLocal.remove()
public void remove() {
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
if (m != null)
m.remove(this);
}
后记
到这里为止，ThreadLocal的相关源码分析就结束了。在最后还需要讲讲之前我在使用ThreadLocal遇到的坑。
在业务线工作的时候，发现很多时候都有线程内共享变量的需求，ThreadLocal最适合这个场景，但是在使用ThreadLocal的时候，总是忘记remove，终于出现了一次巨大的故障。。。ThreadLocal和ThreadPoolExcutor一起使用时，出现了内存泄漏，在那一刹那，机器内存使用率蹭蹭往上涨，排查了很久，才发现是ThreadLocal忘记remove了，为什么ThreadLocal不remove会造成内存泄漏呢？
ThreadLocal导致的内存泄漏
之前查过很多资料，都是ThreadLocal不remove不会导致内存泄漏，但是事实却不是如此，血一般的教训啊。
每个Thread都有一个ThreadLocalMap，虽说它是弱引用，但是弱引用仅仅都是针对key，每个key都弱引用指向ThreadLocal。当把ThreadLocal实例置为null的时候，没有任何的强引用指向ThreadLocal实例，ThreadLocal将会被gc回收，但是，value却不能被回收，因为存在一条从当前线程连接过来的强引用，只有当前 thread结束以后，thread，map，value将会全部被gc回收。
针对这个问题，ThreadLocal为了减少内存泄漏的机会，在get/set的时候都会检查ThreadLocalMap中是否有key == null的value，会把这部分value删除掉。程序员们可能这时候有这个疑惑，既然都这么做来避免了，为什么会出现内存泄漏啊？但是，大家就没想过么，假若线程不被销毁，它的ThreadLocal的get/set也一直未被使用，这不就出现了实际意义上的内存泄漏么？刚好线程池里的一部分核心线程是不会被销毁的，假若出现这种情况是一定会出现内存泄漏的！！！所以，在使用ThreadLocal结束之后一定不要忘记remove！！！
