8、ThreadLocal入门介绍
1. threadlocal
1.1 解释
ThreadLocal是线程变量，即ThreadLocal中填充的变量属于当前线程，该变量对其他线程而言是隔离的。ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。
1.2 作用
- 1、在进行对象跨层传递的时候，使用ThreadLocal可以避免多次传递，打破层次间的约束。
- 2、线程间数据隔离
- 3、进行事务操作，用于存储线程事务信息。
- 4、数据库连接，Session会话管理。
1.3 结构
ThreadLocal结构：
ThreadLocal结构.jpeg
说明：每个thread持有一个ThreadLocalMap，里面存储了线程中定义的一系列ThreadLocal，需要取某个threadlocal值时，首先根据currentThread取到threadlocalmap，然后以该threadlocal为key拿到threadlocal的值。
1.4 内存泄漏
ThreadLocal本身并不真正存储线程的变量值，它只是一个工具，用来维护Thread内部的Map，帮助存和取。注意ThreadLocal结构图的虚线，它代表一个弱引用类型，而弱引用的生命周期只能存活到下次GC前。
ThreadLocal在ThreadLocalMap中是以一个弱引用身份被Entry中的Key引用的，因此如果ThreadLocal没有外部强引用来引用它，那么ThreadLocal会在下次JVM垃圾收集时被回收。这个时候就会出现Entry中Key已经被回收，出现一个null Key的情况，外部读取ThreadLocalMap中的元素是无法通过null Key来找到Value的。因此如果当前线程的生命周期很长，一直存在，那么其内部的ThreadLocalMap对象也一直生存下来，这些null key就存在一条强引用链的关系一直存在：Thread --> ThreadLocalMap-->Entry-->Value，这条强引用链会导致Entry不会回收，Value也不会回收，但Entry中的Key却已经被回收的情况，造成内存泄漏。
但是JVM做了一些措施来保证ThreadLocal尽量不会内存泄漏：在ThreadLocal的get()、set()、remove()方法调用的时候会清除掉线程ThreadLocalMap中所有Entry中Key为null的Value，并将整个Entry设置为null，利于下次内存回收。
但这样也并不能保证ThreadLocal不会发生内存泄漏，例如：
- 使用static的ThreadLocal，延长了ThreadLocal的生命周期，可能导致的内存泄漏。
- 分配使用了ThreadLocal又不再调用get()、set()、remove()方法，那么就会导致内存泄漏。
1.5 根源及解决
下面我们分两种情况讨论：
- key 使用强引用：引用的ThreadLocal的对象被回收了，但是ThreadLocalMap还持有ThreadLocal的强引用，如果没有手动删除，ThreadLocal不会被回收，导致Entry内存泄漏。
- key 使用弱引用：引用的ThreadLocal的对象被回收了，由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用，即使没有手动删除，ThreadLocal也会被回收。value在下一次ThreadLocalMap调用set,get，remove的时候会被清除。
比较两种情况，我们可以发现：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长，如果都没有手动删除对应key，都会导致内存泄漏，但是使用弱引用可以多一层保障：弱引用ThreadLocal不会内存泄漏，对应的value在下一次ThreadLocalMap调用set,get,remove的时候会被清除。
因此，ThreadLocal内存泄漏的根源是：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长，如果没有手动删除对应key的value就会导致内存泄漏，而不是因为弱引用。
解决：最简单最有效的解决办法即是显式调用remove(ThreadLocal<?> key).
