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浅聊一下ThreadLocal

news 2025/9/12 7:51:22

大家好，今天咱们来好好聊聊 ThreadLocal—— 这个在多线程开发中超实用，但也容易踩坑的组件。不管是日常开发里的线程数据隔离，还是面试中常被问到的原理和内存泄露问题，本篇文章都会给你讲清楚。

一、ThreadLocal 是什么？一句话说透

ThreadLocal 翻译过来叫 “线程局部变量”，核心作用就两个：

线程内共享数据：同一个线程里，不同类、不同方法之间可以轻松拿取数据，不用靠参数来回传；
线程间隔离数据：每个线程存的数据只属于自己，其他线程看不到也改不了，天然避免多线程并发安全问题。

它底层是靠 Thread 类里的 ThreadLocalMap 来存数据的 —— 简单理解就是，每个线程都有自己专属的 “小账本”（ThreadLocalMap），账本里记着该线程通过 ThreadLocal 存的各种数据。

二、ThreadLocalMap 内部结构：到底怎么存数据？

先明确一点：ThreadLocal 本身不存数据，真正存数据的是线程自己的 ThreadLocalMap。

1. 核心结构

ThreadLocalMap 底层是一个 Entry 类型的数组，每个 Entry 就是一个键值对：

Key：ThreadLocal 对象（注意是弱引用，后面讲内存泄露会用到）；
Value：我们实际要存的数据（比如用户信息、SqlSession 等）。

关系可以这么理解：
Thread → 有一个 ThreadLocalMap → ThreadLocalMap 里是 Entry[] 数组 → 每个 Entry 对应 “ThreadLocal 对象 + 数据”

三、ThreadLocal 常用方法：3 个核心操作

ThreadLocal 的 API 特别简单，就 3 个常用方法，记熟就行：

1. 存数据：void set (T value)

把数据存到当前线程的 ThreadLocalMap 里。
比如：threadLocal.set(userInfo); → 现在当前线程的 “小账本” 里，就有了这条以该 ThreadLocal 为 Key、userInfo 为 Value 的记录。

2. 取数据：T get ()

从当前线程的 ThreadLocalMap 里拿数据。
比如：UserInfo user = threadLocal.get(); → 自动根据当前 ThreadLocal 对象，找到对应的 Value 并返回。

3. 删数据：void remove ()

这个方法尤其重要！ 从当前线程的 ThreadLocalMap 里删除数据。

重点提醒：如果用了线程池（线程会复用），一定要在业务结束后（比如 finally 里）调用 remove()！不然线程放回线程池时，旧数据还在 “小账本” 里，下次其他任务用这个线程时，可能拿到脏数据。

四、常见问题：面试常问的 4 个点

1. 为什么用 ThreadLocal 做 Key？不能用 Thread 吗？

假设一个线程里只用到 1 个 ThreadLocal，用 Thread 当 Key 好像也行（毕竟一个线程对应一个数据）。但实际开发中，一个线程可能会用多个 ThreadLocal（比如同时存用户信息、请求上下文、SqlSession）。

如果用 Thread 当 Key，多个数据就会 “打架”—— 根本分不清哪个数据对应哪个用途。而用 ThreadLocal 当 Key，每个 ThreadLocal 对应一个数据，精准匹配，不会乱。

2. ThreadLocalMap 怎么找数据？（哈希计算逻辑）

当调用 get ()/set () 时，ThreadLocalMap 会通过 哈希计算 找到 Entry 在数组中的位置，步骤很简单：

拿当前 ThreadLocal 对象的 hashCode；
用 hashCode & (数组长度 - 1) 计算下标（这个操作和 “取余” 效果一样，但效率更高）；
根据下标找到对应的 Entry，进而拿到 Value。

举个例子：数组长度是 16，ThreadLocal 的 hashCode 是 31，那么 31 & 15 = 15 → 就去数组下标 15 的位置找数据。

3. 父子线程怎么共享数据？ThreadLocal 不行！

ThreadLocal 的数据是线程隔离的，父线程存的数据，子线程拿不到 —— 因为父子线程是两个不同的 Thread 对象，各有各的 ThreadLocalMap。

这种场景要换 InheritableThreadLocal，它是 JDK 自带的，继承了 ThreadLocal。原理是：子线程创建时，会把父线程 InheritableThreadLocal 里的数据 “拷贝” 一份到自己的 ThreadLocalMap 里，这样父子线程就能共享数据了。

4. ThreadLocal 怎么避免内存泄露？

先搞清楚为什么会内存泄露：Entry 的 Key 是 ThreadLocal 弱引用，当 ThreadLocal 对象没人用了（比如被 GC 回收），Key 就变成 null 了。但 Value 还是强引用，只要线程没销毁，Value 就一直占着内存，这就是内存泄露。

解决办法就一个：用完 ThreadLocal 后，一定要调用 remove () 方法！
remove() 会把 Entry 的 Key 和 Value 都设为 null，这样 GC 就能及时回收这部分内存，从根源上避免泄露。

推荐写法（在 finally 里调用，即使业务抛异常也能清理）：

public void doSomething(UserDto userDto) {UserInfo userInfo = convert(userDto);try {// 存数据CurrentUser.set(userInfo);// 业务逻辑UserInfo current = CurrentUser.get();// ...} finally {// 无论如何都要删CurrentUser.remove();}
}

五、ThreadLocal 应用场景：实际开发用在哪？

1. 线程数据隔离：避免并发安全问题

最典型的场景是 SqlSession 绑定。MyBatis 里，每个线程的 SqlSession 是独立的，用 ThreadLocal 存起来，避免多个线程共用一个 SqlSession 导致的关闭异常或数据混乱：

private static final ThreadLocal<SqlSession> threadSession = new ThreadLocal<>();public static SqlSession getSession() {SqlSession s = threadSession.get();if (s == null) {s = getSqlSessionFactory().openSession();threadSession.set(s); // 绑定到当前线程}return s;
}

2. 跨函数传递数据：减少代码耦合

比如在 SpringMVC 里，我们经常需要获取 HttpServletRequest 对象。如果每个方法都靠参数传，太麻烦了。Spring 用 RequestContextHolder 帮我们搞定，底层就是 ThreadLocal：

// 直接获取 Request，不用传参数
HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();

看 RequestContextHolder 源码就知道，它内部用了两个 ThreadLocal 存请求上下文：

private static final ThreadLocal<RequestAttributes> requestAttributesHolder = new NamedThreadLocal<>("Request attributes");
private static final ThreadLocal<RequestAttributes> inheritableRequestAttributesHolder = new NamedInheritableThreadLocal<>("Request context");

这样一来，同一个请求（对应一个线程）里，不管在哪个类、哪个方法，都能轻松拿到 Request 对象，代码耦合度大大降低。