前言

• ThreadLocal给每个线程创建一个副本，方便线程存储本地数据。ThreadLocal不存在线程之间的数据传递，只会保证在同一个线程的生命周期内随时访问，存储数据。本文会介绍一下Threadlocal的使用场景，Thread和ThreadLocal之间的关系。

使用场景

• 私有化的数据存储可以直接使用对象，但是这样需要在不同的类和方法之间传递数据存储对象。也可以使用静态化存储，但是静态存储是线程共享的，如果存储数据在线程生命周期内会有变化，那么我们还需要维护容器的线程安全，这是一笔很大的开销，没有必要的情况下，尽量不要使用。而ThreadLocal是介于二者之间的优化实践。

public class AccessContext {
    private static final ThreadLocal<String> REQUEST_IP = new ThreadLocal<>();
    public static void setRequestIp(String ip) {
        REQUEST_IP.set(ip);
    }

    public static String getRequestIp() {
        return REQUEST_IP.get();
    }

    public static void clearAll() {
        REQUEST_IP.remove();
    }
}

• 什么情况下使用ThreadLocal？线程间共享范围太大，对象存储范围太小的时候。
• 都说java是面向对象的编程。说下我对对象编程的理解：蚁族中有工蚁，兵蚁，蚁后等，那么对象在我看来颇有相似之处。对象有数据存储对象，功能对象，结构对象，生产对象的对象，熟悉设计模式的可能理解更加深刻一些。面向对象编程就是：创建对象，组合对象。不同属性对象组成不同功能框架，不同功能框架组成不同应用。

原理

• 什么时候需要我们使用ThreadLocal?每个独立的java应用都是一个进程，进程中是线程的生生灭灭，而我们的代码真正生活的地方叫线程。来张图看下进程，Thread，ThreadLocal在计算机中的位置关系，很简单～

  
  线程本地存储

• 很显然，Thread中有一个对象的引用，指向ThreadLocalMap，这个Map容器的定义和操作处理在ThreadLocal中定义，稍后介绍ThreadLocalMap，想一下它和普通的HashMap有什么区别？为什么不直接使用HashMap存储呢？

  
  image.png

• Thread中使用threadLocalMap的情况，很显然，都在ThreadLocal中。看下它的使用情况：

  
  image.png

• 在Thread中，exit()方法是系统调用，在线程真正结束之前会释放资源，反之，线程没有结束的时候ThreadLocalMap不会释放，有些时候需要手动释放。

  
  image.png

• 上面这个方法来自ThreadLocal，从一个Thread中取出它的存储对象ThreadLocalMap。

ThreadLocalMap

• 对象的存储结构是个永恒的话题。ThreadLocalMap是自定义的Map，不是Map的子类。这个Map是Entry组成的，看它继承了WeakReference，弱引用。

  
  image.png

• 把对象存入Thread，使用Threadlocal.
  1.获得当前线程Thread对象；
  2.getMap(t)获得数据存储对象ThreadLocalMap；
  3.如果map是空的，初始化threadLocals，否则把数据存入map。

  
  image.png

image.png

• 获得ThreadLocal中存储的对象
  1.首先获得线程对象
  2.获得数据存储对象
  3.如果Map不是null，获得Entry，entry中取到存储的数据
  4.map是null的，需要初始化

  
  image.png
  image.png