ThreadLocal 内部实现和应用场景（慎用，可能有内存泄露）

不少人都知道java中有ThreadLocal这个类，可是知道ThreadLocal这个类具体有什么做用，而后适用什么样的业务场景仍是不多的。今天我就尝试以本身的理解，来说解下ThreadLocal类的内部实现和应用场景，若是有什么不对之处，还望你们指正。

首先明确一个概念，那就是ThreadLocal并非用来并发控制访问一个共同对象，而是为了给每一个线程分配一个只属于该线程的对象（这么粗暴的解释可能还不太准确），更准确的说是为了实现线程间的数据隔离。而ThreadLocal应用场景更可能是想共享一个变量，可是该变量又不是线程安全的，那么能够用ThreadLocal维护一个线程一个实例。有时候ThreadLocal也能够用来避免一些参数传递，经过ThreadLocal来访问对象。

首先咱们先看下ThreadLocal（jdk1.7）内部的实现：
ThreadLocal get方法

public T get() {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
        if (e != null)
            return (T)e.value;
    }
    return setInitialValue();
}

ThreadLocal set方法

public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
}

get和set方法是ThreadLocal类中最经常使用的两个方法。

get方法

代码很容易理解，首先咱们经过Thread.currentThread获得当前线程，而后获取当前线程的threadLocals变量，这个变量就是ThreadLocalMap类型的。而后根据当前的ThreadLocal实例做为key，获取到Entry对象。

set方法

代码一样很容易理解。一样根据Thread.currentThread获得当前线程，若是当前线程存在threadLocals这个变量不为空，那么根据当前的ThreadLocal实例做为key寻找在map中位置，而后用新的value值来替换旧值。

在ThreadLocal这个类中比较引人注目的应该是ThreadLocal->ThreadLocalMap->Entry这个类。这个类继承自WeakReference。关于弱引用的知识，之后我会抽时间写篇文章来介绍下。

最近在咱们的web项目中servlet须要频繁建立SimpleDateFormat这个对象，进行日期格式化。由于建立这个对象自己很费时的，并且咱们也知道SimpleDateFormat自己不是线程安全的，也不能缓存一个共享的SimpleDateFormat实例，为此咱们想到使用ThreadLocal来给每一个线程缓存一个SimpleDateFormat实例，提升性能。同时由于每一个Servlet会用到不一样pattern的时间格式化类，因此咱们对应每一种pattern生成了一个ThreadLocal实例。

DateFormatFactory

public class DateFormatFactory {

private static final Map<DatePattern, ThreadLocal<DateFormat>> pattern2ThreadLocal;

static {
    DatePattern[] patterns = DatePattern.values();
    int len = patterns.length;
    pattern2ThreadLocal = new HashMap<DatePattern, ThreadLocal<DateFormat>>(len);

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        DatePattern datePattern = patterns[i];
        final String pattern = datePattern.pattern;

        pattern2ThreadLocal.put(datePattern, new ThreadLocal<DateFormat>() {
            @Override
            protected DateFormat initialValue() {
                return new SimpleDateFormat(pattern);
            }
        });
    }
}

//获取DateFormat
public static DateFormat getDateFormat(DatePattern pattern) {
    ThreadLocal<DateFormat> threadDateFormat = pattern2ThreadLocal.get(pattern);
    //不须要判断threadDateFormat是否为空
    return threadDateFormat.get(); 
}

}

DatePattern 枚举类

public enum DatePattern {

TimePattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"),

DatePattern("yyyy-MM-dd"),

public String pattern;

private DatePattern(String pattern) {
    this.pattern = pattern;
}

}

这样咱们就能够每次调用DateFormatFactory.getDateFormat获取到对应的时间格式化类了。以前咱们提到使用ThreadLocal同时能够避免参数传递。假如咱们这个Servlet要调用到其余类的方法，并且方法内须要使用时间格式化类。按照正常状况下咱们把该时间格式化类做为参数进行传递，但若是有了ThreadLocal这个类，咱们能够不须要做为参数传递了，能够在方法类经过ThreadLocal获得时间格式化类。固然代码的通用性就差了。