线程隔离的利器ThreadLocalThreadLocal 是 Java 并发编程中用于实现线程局部变量的工具，避免共享

  在多线程环境下，多个线程共享相同的数据时，容易出现数据竞争和一致性问题。为了解决这些问题，Java 提供了多种方式，如同步锁、线程池等。

什么是ThreadLocal

  ThreadLocal 是一种非常特殊且高效的机制，ThreadLocal是一个在多线程中为每一个线程创建单独的变量副本的类。当使用ThreadLocal来维护变量时, ThreadLocal会为每个线程创建单独的变量副本, 避免因多线程操作共享变量而导致的数据不一致的情况。

ThreadLocal基本用法

public class ThreadLocalExample {
    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> 1);

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            threadLocal.set(100);
            System.out.println("Thread 1: " + threadLocal.get()); // 输出 100
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            threadLocal.set(200);
            System.out.println("Thread 2: " + threadLocal.get()); // 输出 200
        });

        t1.start();
        t2.start();
        
        System.out.println("main : " + threadLocal.get()); 
    }
}

  可以看到每个线程都有自己独立的 ThreadLocal值，互不干扰。

ThreadLocal 类中包含几个常用的方法，用来操作线程局部变量：

• set(T value) : 设置当前线程的本地变量值。
• get() : 获取当前线程的本地变量值。
• remove() : 删除当前线程的本地变量，避免内存泄漏。
• withInitial(Supplier<? extends T> supplier) : 初始化 ThreadLocal 值。

ThreadLocal 的实现原理

如何实现线程隔离

  Thread对象中的一个ThreadLocalMap类型的变量threadLocals, 负责存储当前线程相关的ThreadLocal对象。

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

  ThreadLocal 是怎样为线程分配变量副本？

public void set(T value) {
    // 首先获取当前线程对象t
    Thread t = Thread.currentThread();
    // 从线程t中获取到ThreadLocalMap的成员属性threadLocals
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
    // 将产生的对象添加到ThreadLocalMap中
        map.set(this, value);
    else
     // 如果当前线程的threadLocals属性还没有被初始化, 则重新创建一个ThreadLocalMap对象
        createMap(t, value);
}

  当我们调用 ThreadLocal 的 set() 方法时，实际上是把值存储在当前线程的 ThreadLocalMap 中。而 get() 方法则从当前线程的 ThreadLocalMap 中获取对应的值。

  ThreadLocal实现变量的多线程隔离，其实就是用了Map的数据结构来给当前线程当缓存, 要使用的时候就从本线程的threadLocals对象中获取就可以了, key就是当前线程。

ThreadLocal造成内存泄露

  如果用线程池来操作ThreadLocal 对象确实会造成内存泄露, 因为对于线程池里面不会销毁的线程, 里面总会存在着<ThreadLocal, LocalVariable>的强引用,而ThreadLocalMap 对于 Key 虽然是弱引用, 但是强引用不会释放, 弱引用当然也会一直有值, 同时创建的LocalVariable对象也不会释放, 就造成了内存泄露。

• 强引用：我们平时new了一个对象就是强引用，例如 Object obj = new Object();即使在内存不足的情况下，JVM宁愿抛出OutOfMemory错误也不会回收这种对象。

• 弱引用：弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。如果一个对象只有弱引用存在了，则下次GC将会回收掉该对象（不管当前内存空间足够与否）

  所以, 为了避免出现内存泄露的情况, 在调用ThreadLocal的get(),set(),remove()的时候都会清除线程ThreadLocalMap里所有key为null的value。

总结

  ThreadLocal 的作用是提供线程内的局部变量，其生命周期跟Thread一样长。在我们使用ThreadLocal时为了避免出现内存泄露的情况,在分配了ThreadLocal后 ，需调用ThreadLocal的get(),set(),remove()的方法。