ThreadLocal 原理

ThreadLocal 中有一个内部类ThreadLocalMap，用于存储线程局部变量。ThreadLocalMap 是一个 HashMap，其 Key 是 ThreadLocal 实例，Value 是线程本地变量。每个 Thread 实例内部都包含一个 ThreadLocalMap。当线程调用 ThreadLocal 的 set 方法时，会将值存储在当前线程的 ThreadLocalMap 中。当线程调用 ThreadLocal 的 get 方法时，会从当前线程的 ThreadLocalMap 中获取对应的值。由于每个线程都有自己的 ThreadLocalMap，因此实现了线程隔离，避免了线程间的数据共享。

ThreadLocal 的作用

线程隔离： ThreadLocal 为每个线程提供一个独立的变量副本，避免了多线程环境下共享变量带来的问题，例如线程安全问题、数据竞争等。

数据传递： ThreadLocal 可以方便地在同一个线程的不同函数之间传递数据，避免了通过参数传递带来的耦合。

避免使用全局变量： ThreadLocal 可以避免使用全局变量，减少全局变量的作用范围，提高代码的可维护性。

ThreadLocal 实现线程隔离

每个 ThreadLocal 实例都关联一个 ThreadLocalMap，存储该线程的所有线程局部变量。ThreadLocalMap 的键是 ThreadLocal 实例，值是线程局部变量的值。由于 ThreadLocalMap 只存储当前线程的线程局部变量，因此不同的线程拥有不同的 ThreadLocalMap 实例，实现了线程隔离。

ThreadLocalMap中Entry 会使用弱引用对 Key 进行包装，而不是直接使用 Threadlocal 实例作为 Key。

什么是弱引用？仅有弱引用（WeakReference）指向的对象，只能生存到下一次垃圾回收之前。换句话说，当 GC 发生时，不管内存够不够，仅有弱引用所指向的对象都会被回收。而拥有强引用指向的对象，则不会被直接回收。

ThreadLocalMap 中 Entry 的 Key 使用了弱引用，在下次 GC 发生时，就可以使那些没有被其他强引用指向、仅被 Entry 的 Key 所指向的 ThreadLocal 实例能被顺利回收。并且，在 Entry的 Key 引用被回收之后，其 Entry 的 Key 值变为 null。后续当 ThreadLocal 的 get、set 或 remove 被调用时，ThreadLocalMap 的内部代码会清除这些 Key 为 null 的 Entry，从而完成相应的内存释放。防止发生内存泄漏。

ThreadLocal 会发生内存泄漏的前提条件： （1）线程长时间运行而没有被销毁。线程池中的 Thread 实例很容易满足此条件。

（2）ThreadLocal 引用被设置为 null，且后续在同一 Thread 实例的执行期间，没有发生对其他 ThreadLocal 实例的 get、set 或 remove 操作。