001什么是ThreadLocal？

從字面上理解ThreadLocal就是“線程局部變量”的意思。簡單的說就是，一個ThreadLocal在一個線程中是共享的，在不同線程之間又是隔離的（每個線程都只能看到自己線程的值）。
學習一個類之前我們需要了解一個類的API，這也是我們學習類的入口。而ThreadLocal類的API相當簡單。
在這里面比較重要的就是，get、set、remove了，這三個方法是對這個變量進行操作的關鍵。set用于賦值操作，get用于獲取變量中的值，remove就是刪除當前這個變量的值。需要注意的是initialValue方法會在第一次調用時被觸發，用于初始化當前變量值，例如在下列代碼中我們需要創建一個ThreadLocal，用于創建一個與線程綁定的Connection對象：

ThreadLocal connection = new ThreadLocal(){
? ? public Connection initialValue(){
? ? ? ? return DriverManager.getConnection(…);
? ? }
});

為什么我們將ThreadLocal說成變量，我們姑且可以這么理解，每個ThreadLocal實例中都可以保存一個值（基本數據類型值或者引用類型的引用值），而內部保存的值是可以修改的，而這樣的特性與變量的特性及其相似，變量不就是用來保存一個值的嗎？也就是說每一個ThreadLocal實例就類似于一個變量名，不同的ThreadLocal實例就是不同的變量名，它們內部會存有一個值（暫時這么理解）在后面的描述中所說的“ThreadLocal變量或者是線程變量”代表的就是ThreadLocal類的實例。我們通過重寫initialValue方法指定ThreadLocal變量的初始值，默認情況下initialValue返回的是null。
 

002ThreadLocal的具體實現?

接下來我們就來動手實踐一下，來理解前面沒有理解的那句話：一個ThreadLocal在一個線程中是共享的，在不同線程之間又是隔離的（每個線程都只能看到自己線程的值）

public class ThreadLocalTest {
?? ?private static ThreadLocal<Integer> num = new ThreadLocal<Integer>() {
?? ??? ?// 重寫這個方法，可以修改“線程變量”的初始值，默認是null
?? ??? ?@Override
?? ??? ?protected Integer initialValue() {
?? ??? ??? ?return 0;
?? ??? ?}
?? ?};
?
?? ?public static void main(String[] args) {
?? ??? ?// 創建一號線程
?? ??? ?new Thread(new Runnable() {
?? ??? ??? ?@Override
?? ??? ??? ?public void run() {
?? ??? ??? ??? ?// 在一號線程中將ThreadLocal變量設置為1
?? ??? ??? ??? ?num.set(1);
?? ??? ??? ??? ?System.out.println("一號線程中ThreadLocal變量中保存的值為：" + num.get());
?? ??? ??? ?}
?? ??? ?}).start();
?
?? ??? ?// 創建二號線程
?? ??? ?new Thread(new Runnable() {
?? ??? ??? ?@Override
?? ??? ??? ?public void run() {
?? ??? ??? ??? ?num.set(2);
?? ??? ??? ??? ?System.out.println("二號線程中ThreadLocal變量中保存的值為：" + num.get());
?? ??? ??? ?}
?? ??? ?}).start();
?
?? ??? ?//為了讓一二號線程執行完畢，讓主線程睡500ms
?? ??? ?try {
?? ??? ??? ?Thread.sleep(500);
?? ??? ?} catch (InterruptedException e) {
?? ??? ??? ?// TODO Auto-generated catch block
?? ??? ??? ?e.printStackTrace();
?? ??? ?}
?? ??? ?
?? ??? ?System.out.println("主線程中ThreadLocal變量中保存的值：" + num.get());
?? ?}
}

上面的代碼中在類中創建了一個靜態的“ThreadLocal變量”，在主線程中創建兩個線程，在這兩個線程中分別設置ThreadLocal變量為1和2。然后等待一號和二號線程執行完畢后，在主線程中查看ThreadLocal變量的值。
程序結果及分析：
程序結果重點看的是主線程輸出的是0，如果是一個普通變量，在一號線程和二號線程中將普通變量設置為1和2，那么在一二號線程執行完畢后在打印這個變量，輸出的值肯定是1或者2（到底輸出哪一個由操作系統的線程調度邏輯有關）。但使用ThreadLocal變量通過兩個線程賦值后，在主線程程中輸出的卻是初始值0。在這也就是為什么“一個ThreadLocal在一個線程中是共享的，在不同線程之間又是隔離的”，每個線程都只能看到自己線程的值，這也就是ThreadLocal的核心作用：實現線程范圍的局部變量。
 

003ThreadLocal的原理分析?

我們還是將最后結論擺在前面，每個Thread對象都有一個ThreadLocalMap，當創建一個ThreadLocal的時候，就會將該ThreadLocal對象添加到該Map中，其中鍵就是ThreadLocal，值可以是任意類型。也就是說，想要存入的ThreadLocal中的數據實際上并沒有存到ThreadLocal對象中去，而是以這個ThreadLocal實例作為key存到了當前線程中的一個Map中去了，獲取ThreadLocal的值時同樣也是這個道理。這也就是為什么ThreadLocal可以實現線程之間隔離的原因了。
總結：
1）ThreadLocal的作用：實現線程范圍內的局部變量，即ThreadLocal在一個線程中是共享的，在不同線程之間是隔離的。
2）ThreadLocal的原理：ThreadLocal存入值時使用當前ThreadLocal實例作為key，存入當前線程對象中的Map中去。最開始在看源碼之前，我以為是以當前線程對象作為key將對象存入到ThreadLocal中的Map中去。

004ThreadLocal和Synchonized區別？

兩者都用于解決多線程并發訪問。但是ThreadLocal與synchronized有本質的區別。Synchronized用于線程間的數據共享，而ThreadLocal則用于線程間的數據隔離。Synchronized是利用鎖的機制，使變量或代碼塊在某一時該只能被一個線程訪問。而ThreadLocal為每一個線程都提供了變量的副本，使得每個線程在某一時間訪問到的并不是同一個對象，這樣就隔離了多個線程對數據的數據共享。而Synchronized卻正好相反，它用于在多個線程間通信時能夠獲得數據共享。

005ThreadLocal內存泄漏以及解決方案？

如果ThreadLocal沒有外部強引用，那么在發生垃圾回收的時候，ThreadLocal就必定會被回收，而ThreadLocal又作為Map中的key，ThreadLocal被回收就會導致一個key為null的entry，外部就無法通過key來訪問這個entry，垃圾回收也無法回收，這就造成了內存泄漏
解決方案：每次使用完ThreadLocal都調用它的remove()方法清除數據，或者按照JDK建議將ThreadLocal變量定義成private static，這樣就一直存在ThreadLocal的強引用，也就能保證任何時候都能通過ThreadLocal的弱引用訪問到Entry的value值，進而清除掉。