ThreadLocal是Java中提供线程局部变量的类，通过为每个线程维护独立副本实现线程安全；其典型应用包括用户上下文传递、数据库连接及事务管理，使用时需注意调用remove()防止内存泄漏。
在多线程编程中，多个线程访问共享变量容易引发线程安全问题。Java 提供了 ThreadLocal 类来解决这个问题，它可以让每个线程拥有变量的独立副本，从而避免竞争条件。使用 ThreadLocal 存储线程变量是一种常见的线程隔离手段。
什么是 ThreadLocal？
ThreadLocal 是一个线程级别的局部变量存储类。每个线程通过 ThreadLocal 的 get() 和 set() 方法访问的都是自己线程独有的变量副本，彼此之间互不干扰。
适用于需要“以线程为作用域”的数据传递或状态保存场景，比如数据库连接、用户登录信息、事务上下文等。
如何使用 ThreadLocal
使用 ThreadLocal 非常简单，只需创建一个 ThreadLocal 实例，并调用其 set() 和 get() 方法。
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示例：存储每个线程的用户 ID
public class UserContext {
private static final ThreadLocal userId = new ThreadLocal<>();
// 设置当前线程的用户 ID
public static void setUserId(String id) {
userId.set(id);
}
// 获取当前线程的用户 ID
public static String getUserId() {
return userId.get();
}
// 清除当前线程的用户 ID（推荐在线程结束前调用）
public static void clear() {
userId.remove();
}
}
在多线程环境中使用：
public class ThreadLocalDemo {
public static void main(String[] args) {
Runnable task = () -> {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
UserContext.setUserId(threadName + "-user");
System.out.println("Current user: " + UserContext.getUserId());
// 模拟处理
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
} finally {
UserContext.clear(); // 避免内存泄漏
}
};
new Thread(task).start();
new Thread(task).start();
}
}
输出结果会显示每个线程拥有自己的用户 ID 副本，互不影响。
ThreadLocal 的生命周期与内存泄漏问题
ThreadLocal 虽然方便，但如果不正确使用，可能导致内存泄漏。
- ThreadLocal 内部使用一个 Map（ThreadLocalMap）存储数据，key 是 ThreadLocal 实例的弱引用，value 是强引用。
- 如果线程长时间运行（如线程池中的线程），而未调用 remove()，value 会一直存在，造成内存泄漏。
- 最佳实践：每次使用完 ThreadLocal 后，务必调用 remove() 方法清理。
ThreadLocal 的典型应用场景
- 数据库连接管理：在同一个线程中保证使用同一个 Connection。
- 事务上下文传递：将事务状态绑定到当前线程。
- 日志追踪：存储请求唯一标识（如 traceId），便于链路追踪。
- Spring 的事务管理器底层就是基于 ThreadLocal 实现的。
基本上就这些。只要注意及时清理，ThreadLocal 是实现线程隔离非常有效的方式。
