这篇文章主要介绍“Java中ThreadLocal的用法和原理是什么”，在日常操作中，相信很多人在Java中ThreadLocal的用法和原理是什么问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Java中ThreadLocal的用法和原理是什么”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！
用法
隔离各个线程间的数据
避免线程内每个方法都进行传参，线程内的所有方法都可以直接获取到
ThreadLocal中管理的对象。
package com.example.test1.service;import org.springframework.scheduling.annotation.Async;import org.springframework.stereotype.Component;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;@Componentpublic class AsyncTest { // 使用threadlocal管理 private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd")); // 不用threadlocal进行管理，用于对比 SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(); // 线程名称以task开头 @Async("taskExecutor") public void formatDateSync(String format, Date date) throws InterruptedException { SimpleDateFormat simpleDateFormat = dateFormatLocal.get(); simpleDateFormat.applyPattern(format); // 所有方法都可以直接使用这个变量，而不用根据形参传入 doSomething(); Thread.sleep(1000); System.out.println("sync " + Thread.currentThread().getName() + " | " + simpleDateFormat.format(date)); // 线程执行完毕，清除数据 dateFormatLocal.remove(); } // 线程名称以task2开头 @Async("taskExecutor2") public void formatDate(String format, Date date) throws InterruptedException { dateFormat.applyPattern(format); Thread.sleep(1000); System.out.println("normal " + Thread.currentThread().getName() + " | " + dateFormat.format(date)); }}使用junit进行测试：
@Testvoid test2() throws InterruptedException {for(int index = 1; index <= 10; ++index){String format = index + "-yyyy-MM-dd";Date time = new Date();asyncTest.formatDate(format, time);}for(int index = 1; index <= 10; ++index){String format = index + "-yyyy-MM-dd";Date time = new Date();asyncTest.formatDateSync(format, time);}}结果如下，可以看到没有被 ThreadLocal 管理的变量已经无法匹配正确的format。
sync task--10 | 10-2023-04-11
sync task--9 | 9-2023-04-11
normal task2-3 | 2-2023-04-11
normal task2-5 | 2-2023-04-11
normal task2-10 | 2-2023-04-11
normal task2-6 | 2-2023-04-11
sync task--1 | 1-2023-04-11
normal task2-7 | 2-2023-04-11
normal task2-8 | 2-2023-04-11
normal task2-9 | 2-2023-04-11
sync task--6 | 6-2023-04-11
sync task--3 | 3-2023-04-11
sync task--2 | 2-2023-04-11
sync task--7 | 7-2023-04-11
sync task--4 | 4-2023-04-11
sync task--8 | 8-2023-04-11
normal task2-4 | 2-2023-04-11
normal task2-1 | 2-2023-04-11
sync task--5 | 5-2023-04-11
normal task2-2 | 2-2023-04-11
实现原理
从ThreadLocal中获取数据的过程：
先获取对应的线程。
通过 getMap(t)拿到线程中的 ThreadLocalMap
ThreadLocalMap 是一个重新实现的散列表，基于两个元素实现散列：
用户定义的
ThreadLocal对象，例如：dateFormatLocal。封装了
value的Entry对象。
通过map.getEntry(this)方法，根据当前的 threadlocal对象在散列表中获得对应的Entry
如果是第一次使用get()， 则使用 setInitialValue()调用用户重写的initialValue()方法创建map并使用用户指定的值初始化。
在这种设计方式下，线程死去的时候，线程共享变量ThreadLocalMap会被销毁。
public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) { ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") T result = (T)e.value; return result; } } return setInitialValue();}注意 Entry对象是弱引用：
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { Object value; // k: ThreadLocal, v: value Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; }}弱引用的常见用法是：
WeakReference<RoleDTO> weakReference = new WeakReference<>(new RoleDTO());因此，在Entry中，k 代表ThreadLocal对象，它是弱引用。v代表ThreadLocal管理的那个value，是强引用。
内存泄漏
内存泄漏是指无用对象（不再使用的对象）持续占有内存或无用对象的内存得不到及时释放，从而造成内存空间的浪费称为内存泄漏。随着垃圾回收器活动的增加以及内存占用的不断增加，程序性能会逐渐表现出来下降，极端情况下，会引发OutOfMemoryError导致程序崩溃。
内存泄漏问题主要在线程池中出现，因为线程池中的线程是不断执行的，从任务队列中不断获取新的任务执行。但是任务中可能有ThreadLocal对象，这些对象的ThreadLocal会保存在线程的ThreadLocalMap中，因此ThreadLocalMap会越来越大。
但是ThreadLocal是由任务（worker）传入的，一个任务执行结束后，对应的ThreadLocal对象会被销毁。线程中的关系是： Thread -> ThreadLoalMap -> Entry<ThreadLocal, Object>。ThreadLocal由于是弱引用会，在GC的时候会被销毁，这会导致 ThreadLoalMap中存在Entry<null, Object>。
使用remove()
由于线程池中的线程一直在运行，如果不对ThreadLoalMap进行清理，那Entry<null, Object>会一直占用内存。remove()方法会清除key==null的Entry。
使用static修饰
将ThreadLocal设置成static可以避免一个线程类多次传入线程池后重复创建Entry。例如，有一个用户定义的线程
public class Test implements Runnable{ private static ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<>(); @Override public void run() { // do something }}使用线程池处理10个任务。那么线程池中每个用来处理任务的线程的Thread.ThreadLocalMap中都会保存一个Entry<local, Integer>，由于添加了static关键字，所有每个线程中的Entry中的local变量引用的都是同一个变量。这时就算发生内存泄漏，所有的Test类也只有一个local对象，不会导致内存占用过多。
@Testvoid contextLoads() { Runnable runnable = () -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); }; for(int index = 1; index <= 10; ++index){ taskExecutor2.submit(new com.example.test1.service.Test()); }}到此，关于“Java中ThreadLocal的用法和原理是什么”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！
