前言

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在《透徹理解Spring事務設計思想之手寫實現》中，已經向大家揭示了Spring就是利用ThreadLocal來實現一個線程中的Connection是同一個，從而保證了事務。本篇博客將帶大家來深入分析ThreadLocal的實現原理。

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ThreadLocal是什么、有什么、能做什么？

ThreadLocal提供一個線程（Thread）局部變量，訪問到某個變量的每一個線程都擁有自己的局部變量。說白了，ThreadLocal就是想在多線程環境下去保證成員變量的安全。

ThreadLocal提供的方法

ThreadLocal API

對于ThreadLocal而言，常用的方法，就是get/set/initialValue方法。

我們先來看一個例子

demo

運行結果

是你想象中的結果么？

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很顯然，在這里，并沒有通過ThreadLocal達到線程隔離的機制，可是ThreadLocal不是保證線程安全的么？這是什么鬼？

雖然，ThreadLocal讓訪問某個變量的線程都擁有自己的局部變量，但是如果這個局部變量都指向同一個對象呢？這個時候ThreadLocal就失效了。仔細觀察下圖中的代碼，你會發現，threadLocal在初始化時返回的都是同一個對象a！

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看一看ThreadLocal源碼

我們直接看最常用的set操作：

set

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線程局部變量

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createMap

你會看到，set需要首先獲得當前線程對象Thread；

然后取出當前線程對象的成員變量ThreadLocalMap；

如果ThreadLocalMap存在，那么進行KEY/VALUE設置，KEY就是ThreadLocal；

如果ThreadLocalMap沒有，那么創建一個；

說白了，當前線程中存在一個Map變量，KEY是ThreadLocal，VALUE是你設置的值。

看一下get操作：

get

這里其實揭示了ThreadLocalMap里面的數據存儲結構，從上面的代碼來看，ThreadLocalMap中存放的就是Entry，Entry的KEY就是ThreadLocal，VALUE就是值。

ThreadLocalMap.Entry：

弱引用？

在JAVA里面，存在強引用、弱引用、軟引用、虛引用。這里主要談一下強引用和弱引用。

強引用，就不必說了，類似于：

A a = new A();

B b = new B();

考慮這樣的情況：

C c = new C(b);

b = null;

考慮下GC的情況。要知道b被置為null，那么是否意味著一段時間后GC工作可以回收b所分配的內存空間呢？答案是否定的，因為即便b被置為null，但是c仍然持有對b的引用，而且還是強引用，所以GC不會回收b原先所分配的空間！既不能回收利用，又不能使用，這就造成了內存泄露。

那么如何處理呢？

可以c = null;也可以使用弱引用！（WeakReference w = new WeakReference(b);）

分析到這里，我們可以得到：

內存結構圖

這里我們思考一個問題：ThreadLocal使用到了弱引用，是否意味著不會存在內存泄露呢？

首先來說，如果把ThreadLocal置為null，那么意味著Heap中的ThreadLocal實例不再有強引用指向，只有弱引用存在，因此GC是可以回收這部分空間的，也就是key是可以回收的。但是value卻存在一條從Current Thread過來的強引用鏈。因此只有當Current Thread銷毀時，value才能得到釋放。

因此，只要這個線程對象被gc回收，就不會出現內存泄露，但在threadLocal設為null和線程結束這段時間內不會被回收的，就發生了我們認為的內存泄露。最要命的是線程對象不被回收的情況，比如使用線程池的時候，線程結束是不會銷毀的，再次使用的，就可能出現內存泄露。

那么如何有效的避免呢？

事實上，在ThreadLocalMap中的set/getEntry方法中，會對key為null（也即是ThreadLocal為null）進行判斷，如果為null的話，那么是會對value置為null的。我們也可以通過調用ThreadLocal的remove方法進行釋放！

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好了，到這里，ThreadLocal的剖析就完成了，自己對ThreadLocal的認識又深入了些，^_^

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作者：張豐哲
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來源：簡書
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的对ThreadLocal实现原理的一点思考的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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