ThreadLocal 常见使用场景

ThreadLocal

之前一篇文章我已经和大家探讨了ThreadLocal的实现原理，并分析了源码，现在这篇文章带大家了解一下其常见的使用场景，在最近的项目中我也用到了。首先复习下其包含的四个方法：

void set(Object value) // 设置当前线程的线程局部变量的值。
public Object get() // 该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
public void remove()// 将当前线程局部变量的值删除，其目的是为了减少内存使用，加快内存回收。
protected Object initialValue()// 返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，目的是为了让子类覆盖而设计的。

使用场景一：代替参数的显式传递

当我们在写API接口的时候，通常Controller层会接受来自前端的入参，当这个接口功能比较复杂的时候，可能我们调用的Service层内部还调用了很多其他的很多方法，通常情况下，我们会在每个调用的方法上加上需要传递的参数。

但是如果我们将参数存入ThreadLocal中，那么就不用显式的传递参数了，而是只需要ThreadLocal中获取即可。

注意：这个场景其实使用的比较少，一方面显式传参比较容易理解，另一方面我们可以将多个参数封装为对象去传递。

使用场景二：全局存储用户信息（项目中用到）

在现在的系统设计中，前后端分离已基本成为常态，分离之后如何获取用户信息就成了一件麻烦事，通常在用户登录后，用户信息会保存在Session或者Token中。这个时候，我们如果使用常规的手段去获取用户信息会很费劲，拿Session来说，我们要在接口参数中加上HttpServletRequest对象，然后调用 getSession方法，且每一个需要用户信息的接口都要加上这个参数，才能获取Session，这样实现就很麻烦了。

在实际的系统设计中，我们肯定不会采用上面所说的这种方式，而是使用ThreadLocal，我们会选择在拦截器的业务中， 获取到保存的用户信息，然后存入ThreadLocal，那么当前线程在任何地方如果需要拿到用户信息都可以使用ThreadLocal的get()方法 (异步程序中ThreadLocal是不可靠的)

对于笔者而言，这个场景使用的比较多，当用户登录后，会将用户信息存入Token中返回前端，当用户调用需要授权的接口时，需要在header中携带 Token，然后拦截器中解析Token，获取用户信息，调用自定义的类存入ThreadLocal中，当请求结束的时候，将ThreadLocal存储数据清空(这一点很重要，上篇已经讲过，会产生内存泄漏)，中间的过程无需在关注如何获取用户信息，只需要使用工具类的get方法即可。下面附上我项目中的代码示例：

@Component
public class HostHolder {private ThreadLocal<User> users = new ThreadLocal<>();public void setUser(User user) {users.set(user);}public User getUser() {return users.get();}public void clear() {users.remove(); // 最好要有}
}

使用场景三：解决线程安全问题

在Spring的Web项目中，我们通常会将业务分为Controller层，Service层，Dao层，我们都知道**@Autowired注解默认使用单例模式**，那么不同请求线程进来之后，由于Dao层使用单例，那么负责数据库连接的Connection也只有一个，如果每个请求线程都去连接数据库，那么就会造成线程不安全的问题，Spring是如何解决这个问题的呢？

在Spring项目中Dao层中装配的Connection肯定是线程安全的，其解决方案就是采用ThreadLocal方法，当每个请求线程使用Connection的时候，都会从ThreadLocal获取一次，如果为null，说明没有进行过数据库连接，连接后存入ThreadLocal中，如此一来，每一个请求线程都保存有一份自己的Connection。于是便解决了线程安全问题

ThreadLocal在设计之初就是为解决并发问题而提供一种方案，每个线程维护一份自己的数据，达到线程隔离的效果。

注意

线程池中线程调用使用ThreadLocal 。由于线程池中对线程管理都是采用线程复用的方法。在线程池中线程非常难结束甚至于永远不会结束。这将意味着线程持续的时间将不可预測，甚至与JVM的生命周期一致；
异步程序中，ThreadLocal的參数传递是不靠谱的，由于线程将请求发送后。就不再等待远程返回结果继续向下运行了，真正的返回结果得到后，处理的线程可能是其他的线程。Java8中的并发流也要考虑这种情况；
使用完ThreadLocal ，最好手动调用 remove() 方法，防止出现内存溢出，因为中使用的key为ThreadLocal的弱引用，如果ThreadLocal 没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候会被清理掉的，但是如果value是强引用，不会被清理，这样一来就会出现 key 为 null 的 value。