在網上看了很多關於ThreadLocal的介紹，暈暈乎乎，終於算是搞清了Thread, ThreadLocalMap 和ThreadLocal三者的關係，趕緊記錄以下自己的理解，以防忘記。

一、什麼是ThreadLocal

我們寫的Java程式碼可能會被多個執行緒併發執行，尤其是在Spring應用中。那麼，我們在程式碼中寫的變數，就是多個執行緒共享的，因此可能會造成一系列的執行緒安全問題，也因此出現了很多的解決方案，如加鎖等，當然，這個不是這篇隨筆的主題。

ThreadLocal就是為了儲存一些執行緒私有的變數，從名字就能看出來。也就是說，這些變數不能被其他執行緒隨便訪問，只屬於當前執行緒（可以共享給其子執行緒，後面會敘述）。至於應用場景，網上可以找到很多，就不記錄了，目前我還沒直接用過ThreadLocal。

二、ThreadLocal為什麼是執行緒私有

首先要看一下ThreadLocal相關的類

有三個類： ThreadLocal，ThreadLocalMap，當然，還有Thread。

首先先說一下 ThreadLocal和ThreadLocalMap的關係

從程式碼結構來說，ThreadLocalMap是ThreadLocal的靜態內部類：

public class ThreadLocal {
    
  【略】......
 
　static class ThreadLocalMap {
        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
 
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
             Object value;
 
             Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                 super(k);
                 value = v;
             }
         }

         private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;

　　　　  private Entry[] table;

  【略】......  　　}

  【略】......

}

那麼ThreadLocalMap又是啥？從名字看，似乎是儲存ThreadLocal的Map，其實它就是。那麼為什麼它要寫成ThreadLocal的內部類呢？總感覺有點怪。後面再說。

可以看到，ThreadLocalMap裡面定義了Entry類，Entry裡又有key又有value的，同時ThreadLocalMap裡面還有一個Entry陣列，是不是有HashMap內味兒了？那麼，ThreadLocal就是這麼個東西：

這裡的threadlocal1 和threadlocal2 都是ThreadLocal的例項，也就是說，ThreadLocal只是作為key存在的，我們在一個執行緒裡可以new很多個ThreadLocal，這樣就可以存入很多個value。

那麼，他們和Thread類是什麼關係？

Thread類是Java中用來標誌一個執行緒的類，裡面有很多native方法來控制一個執行緒。從原始碼可以看出，Thread中是包含兩個ThreadLocalMap變數的：

public
class Thread implements Runnable {
    【略】...
    /* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
     * by the ThreadLocal class. */
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

    /*
     * InheritableThreadLocal values pertaining to this thread. This map is
     * maintained by the InheritableThreadLocal class.
     */
    ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;

    【略】...
}

分別是 threadLocals 和 inheritableThreadLocals，什麼區別後面再說。

這下他們三個的關係就建立了，大概可以這麼表示：

從結構上來看，ThreadLocal似乎定義在Thread類裡面更合適一些。那麼為什麼沒有這麼做呢？好像很少有人問到這個問題，我從StackOverflow上看到一個回答，大致意思是說，ThreadLocal這個東西，並不是每個執行緒都會用得到的，如果把ThreadLocalMap寫在Thread裡面，每次新建執行緒都會被載入，那麼開銷將會變大。但是我個人感覺，可以為ThreadLocalMap單獨寫一個類，寫成ThreadLocal的內部類總感覺。。。有點怪（StackOverflow老哥說是個人風格）。

三、寫程式碼試試唄

1、ThreadLocal

從結果可以看出來，子執行緒是不能讀到主執行緒的ThreadLocal資料的，而且在子執行緒裡面set的資料，在主執行緒也讀不到

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadLocal<String> key1=new ThreadLocal<>();
        ThreadLocal<String> key2=new ThreadLocal<>();
        key1.set("val1");
        System.out.println("main thread "+key1.get());
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("thread1 "+key1.get());
                key2.set("val2");
                System.out.println("thread1 "+key2.get());
            }
        }).start();

        Thread.sleep(1000);  // 主執行緒休眠，讓子執行緒先執行
        System.out.println("main thread "+key1.get());
        System.out.println("main thread "+key2.get());

    }

輸出結果：

main thread val1
thread1 null
thread1 val2
main thread val1
main thread null

2、InheritableThreadLocal

把ThreadLocal換成InheriableThreadLocal。

結果有了一些變化，子執行緒可以讀到主執行緒寫入的val1了，然而子執行緒寫入的val2在主執行緒還是不能讀到。 也就是說，主執行緒是可以通過InheriableThreadLocal向子執行緒傳資料的。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadLocal<String> key1=new InheritableThreadLocal<>(); // 這裡變啦
        ThreadLocal<String> key2=new InheritableThreadLocal<>();
        key1.set("val1");
        System.out.println("main thread "+key1.get());
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("thread1 "+key1.get());
                key2.set("val2");
                System.out.println("thread1 "+key2.get());
            }
        }).start();

        Thread.sleep(1000);  // 主執行緒休眠，讓子執行緒先執行
        System.out.println("main thread "+key1.get());
        System.out.println("main thread "+key2.get());

    }

輸出結果：

main thread val1
thread1 val1
thread1 val2
main thread val1
main thread null

四、關於弱引用和記憶體洩漏

外賣到了，下次一定。