摘抄自https://www.cnblogs.com/coderxx/p/12043764.html

ThreadLoal 變量，它的基本原理是，同一個 ThreadLocal 所包含的對象（對ThreadLocal< StringBuilder >而言即為 StringBuilder 類型變量），在不同的 Thread 中有不同的副本（實際上是不同的實例）:

因為每個 Thread 內(nèi)有自己的實例副本，且該副本只能由當前 Thread 使用；
既然其它 Thread 不可訪問，那就不存在多線程間共享的問題。

ThreadLocal 提供了線程本地的實例。它與普通變量的區(qū)別在于，每個使用該變量的線程都會初始化一個完全獨立的實例副本。ThreadLocal 變量通常被private static修飾。當一個線程結(jié)束時，它所使用的所有 ThreadLocal 相對的實例副本都會被回收。

因此ThreadLocal 非常適用于這樣的場景：每個線程需要自己獨立的實例且該實例需要在多個方法中使用。

ThreadLocalMap與內(nèi)存泄漏

在該方案中，Map 由 ThreadLocal 類的靜態(tài)內(nèi)部類 ThreadLocalMap 提供。該類的實例維護某個 ThreadLocal 與具體實例的映射。與 HashMap 不同的是，ThreadLocalMap 的每個 Entry 都是一個對 Key 的弱引用，這一點我們可以從super(k)可看出。另外，每個 Entry 中都包含了一個對 Value 的強引用。

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
  /** The value associated with this ThreadLocal. */
  Object value;

  Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
    super(k);
    value = v;
  }
}

之所以使用弱引用，是因為當沒有強引用指向 ThreadLocal 變量時，這個變量就可以被回收，就避免ThreadLocal 因為不能被回收而造成的內(nèi)存泄漏的問題。

但是，這里又可能出現(xiàn)另外一種內(nèi)存泄漏的問題。ThreadLocalMap 維護 (key)ThreadLocal 變量與(value)具體實例的映射，當 ThreadLocal 變量被回收后，該映射的鍵變?yōu)?null，該 Entry 無法被移除。從而使得實例被該 Entry 引用而無法被回收造成內(nèi)存泄漏。

注意：Entry是對 ThreadLocal 類型的弱引用，并不是具體實例的弱引用，因此還存在具體實例相關(guān)的內(nèi)存泄漏的問題。

防止內(nèi)存泄漏

對于已經(jīng)不再被使用且已被回收的 ThreadLocal 對象，它在每個線程內(nèi)對應(yīng)的實例由于被線程的 ThreadLocalMap 的 Entry 強引用，無法被回收，可能會造成內(nèi)存泄漏。

針對該問題，ThreadLocalMap 的 set 方法中，通過 replaceStaleEntry 方法將所有鍵為 null 的 Entry 的值設(shè)置為 null，從而使得該值可被回收。另外，會在 rehash 方法中通過 expungeStaleEntry 方法將鍵和值為 null 的 Entry 設(shè)置為 null 從而使得該 Entry 可被回收。

總結(jié)

ThreadLocal 并不解決線程間共享數(shù)據(jù)的問題
ThreadLocal 通過隱式的在不同線程內(nèi)創(chuàng)建獨立實例副本避免了實例線程安全的問題
每個線程持有一個 Map 并維護了 ThreadLocal 對象與具體實例的映射，該 Map 由于只被持有它的線程訪問，故不存在線程安全以及鎖的問題
ThreadLocalMap 的 Entry 對 ThreadLocal 的引用為弱引用，避免了 ThreadLocal 對象無法被回收的問題
ThreadLocalMap 的 set 方法通過調(diào)用 replaceStaleEntry 方法回收鍵為 null 的 Entry 對象的值（即為具體實例）以及 Entry 對象本身從而防止內(nèi)存泄漏
ThreadLocal 適用于變量在線程間隔離且在方法間共享的場景