理解Java里面ThreadLocal类
关于ThreadLocal
ThreadLocal类并不java并发包里面的一个类，而是java.lang包里面的一个使用频次并不是非常高的一个类，尽量它不在并发包里面，但它的设计用途却可以用来规避一些同步问题：
其提供了一个线程副本的成员变量，从而在一些情况下可以巧妙避开并发问题。我们知道在多线程情况下对共享变量的修改，如果不采用任何同步策略，那么结果很大的概率上都会发生错误，这个主要是由于线程的CPU的cache与主内存的变量视图不一致导致的。
除了采用加锁同步之外，在一些特定的情况下，我们可以使用ThreadLocal来修饰成员变量，从而给每一个线程维持绑定一个自己的副本变量，这样以来不论何时都只有本线程可以修改它，所以就不存在并发问题。
ThreadLocal的常用方法
get(): 读取当前线程在ThreadLocal里面的变量数据，不同的线程看到的变量是隔离的
set(T value): 向当前线程中放入或修改变量数据
initialValue(): 初始化方法，可以给变量赋值指定的一个值，如果不初始化，那么就是null
remove(): 移除当前线程在ThreadLocal里面的实例ThreadLocal使用场景
（1）每个线程都需要维护一个自己专用的线程的上下文变量，比如计数器，jdbc链接，web开发里面的session，事务id等。
（2）包装一个线程不安全的成员变量，给其提供一个线程安全的环境，比如Java里面的SimpleDateFormat是线程不安全的，所以在多线程下使用可以采用ThreadLocal包装，从而提供安装的访问。
（3）对于一些线程级别，传递方法参数有许多层的时候，我们可以使用ThreadLocal包装，只在特定地方set一次，然后不管在什么地方都可以随便get出来，从而巧妙了避免了多层传参。
### ThreadLocal例子
(1)线程计数器，每个线程内有自己的线程计数器，不需要加锁和同步
static final ThreadLocal counter=new ThreadLocal();
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable=new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <10 ; i++) {
counter.set(i);
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 打印"+counter.get() );
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
};
Thread t1=new Thread(runnable,"线程1");
Thread t2=new Thread(runnable,"线程2");
Thread t3=new Thread(runnable,"线程3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}（2）线程id生成器
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class ThreadId {
// Atomic integer containing the next thread ID to be assigned
private static final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(0);
// Thread local variable containing each thread's ID
private static final ThreadLocal<Integer> threadId =
new ThreadLocal<Integer>() {
@Override protected Integer initialValue() {
return nextId.getAndIncrement();
}
};
// Returns the current thread's unique ID, assigning it if necessary
public static int get() {
return threadId.get();
}
}ThreadLocal的原理
ThreadLocal的原理内部可以理解成是一个map对象，它的key可以理解成是线程本身，value就是我们存的对象，所以在多线程场景下，每个线程操作的都是自己对应的变量，所以不会存在并发冲突问题。
需要ThreadLocal并不是替换Java里面同步操作的，它的使用场景非常有限，在一定特定的情况下可以发挥比较棒的作用，比如在Spring和Hibernate框架中就大量采用了ThreadLocal来保存事务会话。但有优点就必有缺点。ThreadLocal使用不当会造成内存泄漏，尽管ThreadLocalMap的Key对象继承了WeakReference 对象，能够确保在内存空间不足的时候来回收对象，但这仅仅是Map的key，而我们的Value值其实是强引用，所以在一个线程生命周期结束的时候，如果调用remove方法来移除本身，那么就可能会造成内存泄漏，这一点需要注意。
所以最好的避免内存泄漏的办法是在线程结束之前，手动调用remove方法或者set（null），从而移除ThreadLocal的key对象或者将key对象设置为null，这样以来就比较优雅的避免了内存泄漏的问题。
总结
本文主要介绍了Java里面ThreadLocal类的作用，概念及使用场景和缺点，尽管在日常开发中这个类很少被使用，但其在特定的场景下可以非常巧妙的避免并发问题，比如在上一篇文章中，我们提到了Java里面高级自旋锁CLH和MCS的实现都采用了 ThreadLocal变量来保存链表的节点，从而避免了使用synchronized或者lock来保护临界区资源，提高了程序性能。
参考文章：
https://doanduyhai.wordpress.com/2011/12/04/threadlocal-explained/
腾讯云开发者
