面试：ThreadLocal

1. ThreadLocal介绍

ThreadLocal是Java中用于实现线程局部变量的工具类。它可以为每个线程提供一个独立的变量副本，使得每个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其他线程所对应的副本。这样，我们就可以实现线程间的数据隔离，避免线程安全问题。

2. ThreadLocal方法

ThreadLocal提供了以下主要方法：

• get()：用于获取当前线程对应的变量副本。
• set(T value)：用于设置当前线程对应的变量副本。
• remove()：用于删除当前线程对应的变量副本。
• initialValue()：用于初始化当前线程对应的变量副本。

3. ThreadLocal原理

ThreadLocal的实现原理是基于每个线程都有一个ThreadLocalMap类型的成员变量。当调用set方法时，会以ThreadLocal对象为键，资源对象为值，放入当前线程的ThreadLocalMap集合中。当调用get方法时，会以ThreadLocal对象为键，到当前线程中查找关联的资源值。当调用remove方法时，会以ThreadLocal对象为键，移除当前线程关联的资源值。

ThreadLocalMap的扩容机制是在容量达到三分之二时对存值的HashMap进行倍增；当遇到冲突时是进行开放寻址法，从顺序的第一个未存的地址依次往后存。

4. 弱引用问题

ThreadLocalMap中的key（即ThreadLocal）设计为弱引用是为了防止内存泄漏。当Java虚拟机内存不足时，弱引用的key可能会被回收，但是值的内存并不会立即释放。值的内存会在后续的垃圾收集过程中，根据key是否为null来释放，这一过程会在获取key或者设置key时触发。推荐在remove方法被调用时释放值，因为通常ThreadLocal作为静态变量，GC不能回收，所以主动remove能够避免内存泄漏。

5. 应用场景

ThreadLocal广泛应用于需要线程隔离的场景，例如：

• Spring事务管理器：使用ThreadLocal来存储数据库连接，确保每个线程使用自己的连接，避免连接错乱。
• 线程安全单例：使用ThreadLocal来存储单例对象，保证每个线程使用的是同一个对象。
• 参数传递：使用ThreadLocal来存储一些参数，在线程间传递。

6. 总结

ThreadLocal是线程间数据隔离的重要工具，它通过为每个线程提供独立的变量副本，避免了线程安全问题。理解其工作原理和注意事项，对于日常开发和面试都具有重要意义。