引言

小米最近在做社招面試，遇到了一位候選人，面試到 Java 并發(fā)時(shí)，聊到了 ThreadLocal，候選人一開(kāi)始信心滿滿：“這個(gè)我會(huì)！” 結(jié)果，深挖幾輪之后，發(fā)現(xiàn)這位候選人只會(huì)皮毛，甚至踩了不少坑……

于是，今天就和大家聊聊 ThreadLocal 這個(gè)面試高頻考點(diǎn)，不僅讓你能答出基礎(chǔ)概念，還能講出實(shí)際使用場(chǎng)景，讓面試官對(duì)你刮目相看！

什么是 ThreadLocal？

想象一下，你去健身房辦了一張私教卡，每次去健身房，教練都會(huì)給你專屬定制的訓(xùn)練計(jì)劃，而不會(huì)讓你去練別人的計(jì)劃。

ThreadLocal 就像這張 私教卡，它的核心作用就是：讓每個(gè)線程都能擁有自己的專屬變量，而不會(huì)影響到其他線程。

在 Java 代碼中，我們通常用 ThreadLocal 來(lái) 存儲(chǔ)每個(gè)線程獨(dú)有的數(shù)據(jù)，避免線程之間的數(shù)據(jù)污染。來(lái)看一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子：

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運(yùn)行結(jié)果：

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每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的 ThreadLocal 變量，即使修改了變量的值，也不會(huì)影響其他線程！

ThreadLocal 的工作原理

1. 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

ThreadLocal 的底層實(shí)現(xiàn)其實(shí)是 每個(gè)線程內(nèi)部維護(hù)一個(gè) ThreadLocalMap，這個(gè) Map 以 ThreadLocal 變量為 key，具體的值為 value。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，每個(gè)線程內(nèi)部都有一個(gè)類似這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

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當(dāng)我們調(diào)用 threadLocal.set(value) 時(shí)，數(shù)據(jù)并不會(huì)存儲(chǔ)到 ThreadLocal 對(duì)象本身，而是存放在 當(dāng)前線程的 ThreadLocalMap 里。

2. 內(nèi)存泄漏問(wèn)題

ThreadLocal 設(shè)計(jì)上是弱引用，但 ThreadLocalMap 里的 value 是強(qiáng)引用，如果不手動(dòng)清理 ThreadLocal.remove()，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。來(lái)看一個(gè)坑：

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如果線程池中線程復(fù)用，ThreadLocal 沒(méi)有 remove()，線程的 ThreadLocalMap 可能無(wú)法被回收，從而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。

最佳實(shí)踐： 每次使用完 ThreadLocal，記得調(diào)用 remove()，防止內(nèi)存泄漏！

ThreadLocal 典型使用場(chǎng)景

1. 用戶身份信息存儲(chǔ)（常見(jiàn)）

在 Web 應(yīng)用中，每個(gè)請(qǐng)求通常都有自己的 用戶身份信息，比如 登錄用戶 ID。我們可以用 ThreadLocal 來(lái)存儲(chǔ)用戶信息，保證在同一個(gè)線程的多個(gè)方法調(diào)用中，都能訪問(wèn)到當(dāng)前用戶的信息。

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使用方式：

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因?yàn)?HTTP 請(qǐng)求是多線程并發(fā)的，如果使用全局變量存儲(chǔ) userId，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)污染！但用 ThreadLocal，每個(gè)請(qǐng)求的 userId 只存儲(chǔ)在自己的線程中，互不影響。

2. 事務(wù)管理（數(shù)據(jù)庫(kù)連接）

在 Spring 的事務(wù)管理中，ThreadLocal 被用來(lái)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)庫(kù)連接，保證同一個(gè)事務(wù)中使用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接。

3. 日志跟蹤（Tracing）

在分布式系統(tǒng)中，我們經(jīng)常需要給每個(gè)請(qǐng)求分配一個(gè)唯一的追蹤 ID（Trace ID），用來(lái)跟蹤整個(gè)請(qǐng)求的執(zhí)行流程。ThreadLocal 也是一個(gè)很好的選擇：

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然后在日志中加上 Trace ID：

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這樣，整個(gè)請(qǐng)求在不同的日志中都有相同的 Trace ID，方便排查問(wèn)題！

ThreadLocal 的優(yōu)缺點(diǎn)

總結(jié)

ThreadLocal 是 Java 并發(fā)中的 “線程局部變量”，常用于存儲(chǔ)線程獨(dú)有的數(shù)據(jù)，避免線程間的數(shù)據(jù)污染。它的常見(jiàn)使用場(chǎng)景包括：

• 用戶身份信息存儲(chǔ)
• 事務(wù)管理（數(shù)據(jù)庫(kù)連接）
• 日志追蹤（Tracing）

但使用時(shí)一定要注意內(nèi)存泄漏問(wèn)題，記得在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)調(diào)用 remove() 方法。