听说你看过 ThreadLocal 源码？
话不多说，直接进入今天的主题，本文的主要内容如下图所示：
全文共10000+字，31张图，这篇文章同样耗费了不少的时间和精力才创作完成，请大家点点关注+点赞，感谢。
源于壹枝花算不算浪漫 ，作者壹枝花算不算浪漫。cqxftyyj
对于ThreadLocal，大家的第一反应可能是很简单呀，线程的变量副本，每个线程隔离。那这里有几个问题大家可以思考一下：
ThreadLocal的key是弱引用，那么在 threadLocal.get()的时候,发生GC之后，key是否为null？
ThreadLocal中ThreadLocalMap的数据结构？
ThreadLocalMap的Hash算法？
ThreadLocalMap中Hash冲突如何解决？
ThreadLocalMap扩容机制？
ThreadLocalMap中过期key的清理机制？探测式清理和启发式清理流程？
ThreadLocalMap.set()方法实现原理？
ThreadLocalMap.get()方法实现原理？
项目中ThreadLocal使用情况？遇到的坑？
……
上述的一些问题你是否都已经掌握的很清楚了呢？本文将围绕这些问题使用图文方式来剖析ThreadLocal的点点滴滴。
全文目录
ThreadLocal代码演示
ThreadLocal的数据结构
GC 之后key是否为null？
ThreadLocal.set()方法源码详解
ThreadLocalMap Hash算法
ThreadLocalMap Hash冲突
ThreadLocalMap.set()详解7.1ThreadLocalMap.set()原理图解7.2ThreadLocalMap.set()源码详解
ThreadLocalMap过期key的探测式清理流程
ThreadLocalMap扩容机制
ThreadLocalMap.get()详解10.1ThreadLocalMap.get()图解10.2ThreadLocalMap.get()源码详解
ThreadLocalMap过期key的启发式清理流程
InheritableThreadLocal
ThreadLocal项目中使用实战13.1ThreadLocal使用场景13.2分布式TraceId解决方案
注明：本文源码基于JDK 1.8
ThreadLocal代码演示
我们先看下ThreadLocal使用示例：
publicclassThreadLocalTest
publicstaticList<String>clear()
publicstaticvoidmain(String[]args)
}
打印结果：
[一枝花算不算浪漫]
size:0
ThreadLocal对象可以提供线程局部变量，每个线程Thread拥有一份自己的副本变量，多个线程互不干扰。
ThreadLocal的数据结构
Thread类有一个类型为ThreadLocal.ThreadLocalMap的实例变量threadLocals，也就是说每个线程有一个自己的ThreadLocalMap。
ThreadLocalMap有自己的独立实现，可以简单地将它的key视作ThreadLocal，value为代码中放入的值（实际上key并不是ThreadLocal本身，而是它的一个弱引用）。
每个线程在往ThreadLocal里放值的时候，都会往自己的ThreadLocalMap里存，读也是以ThreadLocal作为引用，在自己的map里找对应的key，从而实现了线程隔离。
ThreadLocalMap有点类似HashMap的结构，只是HashMap是由数组+链表实现的，而ThreadLocalMap中并没有链表结构。
我们还要注意Entry， 它的key是ThreadLocal<?> k ，继承自WeakReference， 也就是我们常说的弱引用类型。
GC 之后key是否为null？
回应开头的那个问题， ThreadLocal 的key是弱引用，那么在threadLocal.get()的时候,发生GC之后，key是否是null？
为了搞清楚这个问题，我们需要搞清楚Java的四种引用类型：
强引用：我们常常new出来的对象就是强引用类型，只要强引用存在，垃圾回收器将永远不会回收被引用的对象，哪怕内存不足的时候
软引用：使用SoftReference修饰的对象被称为软引用，软引用指向的对象在内存要溢出的时候被回收
弱引用：使用WeakReference修饰的对象被称为弱引用，只要发生垃圾回收，若这个对象只被弱引用指向，那么就会被回收
虚引用：虚引用是最弱的引用，在 Java 中使用 PhantReference 进行定义。虚引用中唯一的作用就是用队列接收对象即将死亡的通知
接着再来看下代码，我们使用反射的方式来看看GC后ThreadLocal中的数据情况：
publicclassThreadLocalDemo
privatestaticvoidtest(Strings,booleanisGC)
Threadt=ThreadurrentThread();
Class<?extendsThread>clz=t.getClass();
Fieldfield=clz.getDeclaredField("threadLocals");
field.setAccessible(true);
ObjectthreadLocalMap=field.get(t);
Class<?>tlmClass=threadLocalMap.getClass();
FieldtableField=tlmClass.getDeclaredField("table");
tableField.setAccessible(true);
Object[]arr=(Object[])tableField.get(threadLocalMap);
for(Objecto:arr)
}
}catch(Exceptione)
}
}
结果如下：
弱引用key:java.lang.ThreadLocal@433619b6,值:abc
弱引用key:java.lang.ThreadLocal@418a15e3,值:java.lang.ref.SoftReference@bf97a12
gc后
弱引用key:null,值:def
如图所示，因为这里创建的ThreadLocal并没有指向任何值，也就是没有任何引用：
newThreadLocal<>().set(s);
所以这里在GC之后，key就会被回收，我们看到上面debug中的referent=null, 如果改动一下代码：
这个问题刚开始看，如果没有过多思考，弱引用，还有垃圾回收，那么肯定会觉得是null。
其实是不对的，因为题目说的是在做 threadlocal.get() 操作，证明其实还是有强引用存在的，所以 key 并不为 null，如下图所示，ThreadLocal的强引用仍然是存在的。
如果我们的强引用不存在的话，那么 key 就会被回收，也就是会出现我们 value 没被回收，key 被回收，导致 value 永远存在，出现内存泄漏。
ThreadLocal.set()方法源码详解
ThreadLocal中的set方法原理如上图所示，很简单，主要是判断ThreadLocalMap是否存在，然后使用ThreadLocal中的set方法进行数据处理。
代码如下：
publicvoidset(Tvalue)
voidcreateMap(Threadt,TfirstValue)
主要的核心逻辑还是在ThreadLocalMap中的，一步步往下看，后面还有更详细的剖析。
ThreadLocalMap Hash算法
既然是Map结构，那么ThreadLocalMap当然也要实现自己的hash算法来解决散列表数组冲突问题。
inti=key.threadLocalHashCode&(len1);
ThreadLocalMap中hash算法很简单，这里i就是当前key在散列表中对应的数组下标位置。
这里最关键的就是threadLocalHashCode值的计算，ThreadLocal中有一个属性为HASH_INCREMENT = 0x61c88647
publicclassThreadLocal<T>
staticclassThreadLocalMap
}
}
每当创建一个ThreadLocal对象，这个ThreadLocal.nextHashCode 这个值就会增长0x61c88647 。
这个值很特殊，它是斐波那契数也叫黄金分割数。hash增量为 这个数字，带来的好处就是hash分布非常均匀。
我们自己可以尝试下：
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