大家好，我是捡田螺的小男孩。
无论是工作还是面试，我们都会跟ThreadLocal打交道，今天就跟大家聊聊ThreadLocal哈~
- ThreadLocal是什么?为什么要使用ThreadLocal
- 一个ThreadLocal的使用案例
- ThreadLocal的原理
- 为什么不直接用线程id作为ThreadLocalMap的key
- 为什么会导致内存泄漏呢？是因为弱引用吗？
- Key为什么要设计成弱引用呢？强引用不行？
- InheritableThreadLocal保证父子线程间的共享数据
- ThreadLocal的应用场景和使用注意点
- github地址，麻烦给个star鼓励一下，感谢感谢
- 公众号：捡田螺的小男孩（欢迎关注，干货多多）
ThreadLocal是什么?
ThreadLocal，即线程本地变量。如果你创建了一个ThreadLocal变量，那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的一个本地拷贝，多个线程操作这个变量的时候，实际是在操作自己本地内存里面的变量，从而起到线程隔离的作用，避免了并发场景下的线程安全问题。
//创建一个ThreadLocal变量
static ThreadLocal<String> localVariable = new ThreadLocal<>();
复制代码
为什么要使用ThreadLocal
并发场景下，会存在多个线程同时修改一个共享变量的场景。这就可能会出现线性安全问题。
为了解决线性安全问题，可以用加锁的方式，比如使用synchronized 或者Lock。但是加锁的方式，可能会导致系统变慢。加锁示意图如下：
还有另外一种方案，就是使用空间换时间的方式，即使用ThreadLocal。使用threadLocal类访问共享变量时，会在每个线程的本地，都保存一份共享变量的拷贝副本。多线程对共享变量修改时，实际上操作的是这个变量副本，从而保证线性安全。
日常开发中，ThreadLocal经常在日期转换工具类中出现，我们先来看个反例：
/**
* 日期工具类
*/
public class DateUtil {
private static final SimpleDateFormat simpleDateFormat =
new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
public static Date parse(String dateString) {
Date date = null;
try {
date = simpleDateFormat.parse(dateString);
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
return date;
}
}
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我们在多线程环境跑DateUtil这个工具类：
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 10; i ) {
executorService.execute(()->{
System.out.println(DateUtil.parse("2022-07-24 16:34:30"));
});
}
executorService.shutdown();
}
复制代码
运行后，发现报错了：
如果在DateUtil工具类，加上ThreadLocal，运行则不会有这个问题：
/**
* 日期工具类
*/
public class DateUtil {
private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatThreadLocal =
ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
public static Date parse(String dateString) {
Date date = null;
try {
date = dateFormatThreadLocal.get().parse(dateString);
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
return date;
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 10; i ) {
executorService.execute(()->{
System.out.println(DateUtil.parse("2022-07-24 16:34:30"));
});
}
executorService.shutdown();
}
}
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运行结果：
Sun Jul 24 16:34:30 GMT 08:00 2022
Sun Jul 24 16:34:30 GMT 08:00 2022
Sun Jul 24 16:34:30 GMT 08:00 2022
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刚刚反例中，为什么会报错呢？这是因为SimpleDateFormat不是线性安全的，它以共享变量出现时，并发多线程场景下即会报错。
为什么加了ThreadLocal就不会有问题呢？并发场景下，ThreadLocal是如何保证的呢？我们接下来看看ThreadLocal的核心原理。
3. ThreadLocal的原理3.1 ThreadLocal的内存结构图为了有个宏观的认识，我们先来看下ThreadLocal的内存结构图
