深度解析ThreadLocal ? Key是当前线程？

ThreadLocal作为多线程中必备的一个神奇，保证数据安全，将线程的变量进行隔离，有非常多的使用场景.

例如：

假如我们商城下单的时候，我们需要用到多线程处理订单，就可以把提交的订单信息保存到ThreadLocal中，让每个线程处理自己的内容，线程之间没有各种麻烦的抢夺，数据资源不一致的问题。如下图，用户A，用户B 提交的数据互不干扰

很简单的demo，不做过多阐述

private ThreadLocal<Order> threadLocal = new ThreadLocal<>();
    public void post(Order order) {
        try {
            threadLocal.set(order);
            doOrder();
        } finally {
            threadLocal.remove();
        }
    }
    private void doOrder() {
        System.out.println("处理订单逻辑");
    }

重点1，ThreadLocal 是怎么做到线程变量之间的隔离的？上图

解释图形

首先通过ThreadLocal<Order> threadLocal = new ThreadLocal<>();初始化了一个ThreadLocal对象，就是上图中 ThreadLocal引用了 ThreadLocal对象
调用 threadLocal.set(order); 具体操作：

//线程局部变量的当前线程副本设置为指定值。 大多数子类将不需要重写此方法，而仅依靠initialValue方法来设置线程initialValue的值。
public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t); --> t.threadLocals
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value); -->t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

public class Thread implements Runnable {
     ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
}

Thread 类有个 ThreadLocalMap 成员变量，这个ThreadLocalMap中的Key是Threadlocal 对象，value是要存放的线程局部变量。 set 也就是向当前线程的ThreadLocalMap中存放了一个元素(Entry),Key是ThreadLocal对象，value就是order

ThreadLocalMap 在Thread中

Thread 对象是Java语言中线程运行的载体，每个线程都有对应的Thread 对象，存放线程相关的一些信息
Thread类中有个成员变量ThreadlocalMap，普通的Map，key存放的是Threadlocal对象，value是你要跟线程绑定的值（线程隔离的变量），比如这里是用户信息对象（order).

为什么ThreadLcoalMap要定义在Thread中

  ThreaLocalMap是自定义的哈希映射，仅适用于维护线程局部值。 没有操作导出到ThreadLocal类之外。 该类是包私有的，以允许声明Thread类中的字段。 为了帮助处理非常长的使用寿命，哈希表条目使用WeakReferences作为键。 但是，由于不使用参考队列，因此仅在表空间不足时，才保证删除过时的条目。

为什么不用Thread当作KEY ？取数据不是更加方便吗？

不可以，因为如果现在是只有一个Order对象操作，如果在家一个优惠券信息，那该怎么办？如果重新set不是就把原先的内容给覆盖了吗。简直是有点扯淡，

如果在ThreaLocalMap中重新添加一个第二个元素，

只需要重新创建一个 private ThreadLocal<CardInfo> cardInfoThreadLocal = new ThreadLocal<>(); 就可以了，这样当前线程就会有优惠券信息了

ThreadlocalMap 是什么数据结构实现的？

class ThreadLocalMap {
 //初始容量
 private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;
 //存放元素的数组
 private Entry[] table;
 //元素个数
 private int size = 0;
}

table 就是存储线程局部变量的数组，数组元素是Entry类，Entry由key和value组成，key是Threadlocal对象，value是存放的对应线程变量

ThreadLocalMap发生Hash冲突怎么解决？

ThreadLocalMap 采用的是开放定址法，如果发生冲突，就往后找相邻的下一个节点，如果相邻的节点是空的，那么久直接存进去，如果不为空，继续往后查找，如果找到数据的最后也没有找到空的，就扩容

private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
  Entry[] tab = table;
  int len = tab.length;
  // hashcode & 操作其实就是 %数组长度取余数，例如：数组长度是4，hashCode % (4-1) 就找到要存放元素的数组下标
  int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);

  //找到数组的空槽（=null），一般ThreadlocalMap存放元素不会很多
  for (Entry e = tab[i];
       e != null; //找到数组的空槽（=null）
       e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
    ThreadLocal<?> k = e.get();

    //如果key值一样，算是更新操作，直接替换
    if (k == key) {
      e.value = value;
      return;
    }
  //key为空，做替换清理动作，这个后面聊WeakReference的时候讲
    if (k == null) {
      replaceStaleEntry(key, value, i);
      return;
    }
  }
 //新new一个Entry
  tab[i] = new Entry(key, value);
  //数组元素个数+1
  int sz = ++size;
  //如果没清理掉元素或者存放元素个数超过数组阈值，进行扩容
  if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
    rehash();
}

//顺序遍历 +1 到了数组尾部，又回到数组头部（0这个位置）
private static int nextIndex(int i, int len) {
  return ((i + 1 < len) ? i + 1 : 0);
}

// get()方法，根据ThreadLocal key获取线程变量
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
  //计算hash值 & 操作其实就是 %数组长度取余数，例如：数组长度是4，hashCode % (4-1) 就找到要查询的数组地址
  int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
  Entry e = table[i];
  //快速判断 如果这个位置有值，key相等表示找到了，直接返回
  if (e != null && e.get() == key)
    return e;
  else
    return getEntryAfterMiss(key, i, e); //miss之后顺序往后找（链地址法，这个后面再介绍）
}

如果不想让很多变量里面塞到ThreadLocalMap中造成扩容，怎么办？

答案就是 : 把ThreadLcoal的Value设置为Map值就行了