ThreadLocal

ThreadLocal 是 Java 里非常优雅但又容易被忽视的一个工具，用来给每个线程存独立的数据副本。

你可以把它当成：

✔ 线程内部自己的小仓库
✔ 线程级别的全局变量容器

🔵 1. 用一句大白话解释

ThreadLocal 让每个线程拥有自己的一份数据，互不干扰。

就像 每个学生一张试卷 ——
你在自己卷子上写答案，并不会影响别人卷子。

🔵 2. 它用来解决什么问题？

在多线程环境，如果多个线程共享一个变量，会出现：

❌ 数据错乱
❌ 并发覆盖
❌ 取不到正确线程的上下文

ThreadLocal 的作用就是：

✔ 每个线程存自己的值
✔ 互不影响
✔ 不需要加锁也能绝对线程安全

🔵 3. 用 ThreadLocal 做什么？

最常见用途（特别是你做后台项目时一定用到）：

✔ 存储登录用户信息（Spring 拦截器里超常用）

1
2
3
4
5
6
7
8
9
public class UserHolder {
    private static final ThreadLocal<UserDTO> tl = new ThreadLocal<>();

    public static void set(UserDTO user){ tl.set(user); }

    public static UserDTO get(){ return tl.get(); }

    public static void remove(){ tl.remove(); }
}

这样 Controller、Service 随时可以拿到当前用户：

1
UserDTO user = UserHolder.get();

✔ 事务ID / trace ID / 日志跟踪

1
2
ThreadLocal<String> traceId = new ThreadLocal<>();
traceId.set("req-12345");

✔ 日期解析器（避免线程不安全的 SimpleDateFormat）

1
2
private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> sdf =
        ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));

🔵 4. ThreadLocal 的核心 API

方法 作用
set() 设置当前线程的值
get() 获取该线程的值
remove() 清除存储（非常重要 防泄露）

推荐写法：

1
2
3
4
5
6
7
private static ThreadLocal<User> tl = new ThreadLocal<>();

tl.set(user);    // 绑定
...
tl.get();        // 获取
...
tl.remove();     // 清除 避免内存泄漏

🔵 5. 内部结构怎么理解？（简单但重要）

ThreadLocal 自己不存值
✔ 真正的数据存在线程（Thread）的 ThreadLocalMap 里
✔ 一个线程有一个 map，key 是 ThreadLocal 对象

理解结构：

1
2
3
4
线程对象 Thread
 └── ThreadLocalMap
      ├── key = ThreadLocal 对象A → value=数据A
      └── key = ThreadLocal 对象B → value=数据B

所以每个线程独立的一份数据，互不影响。

🔥 6. 容易犯的错误：不 remove

ThreadLocal 的 entry key 是弱引用，value 是强引用，

➡ 若你不 remove：

✔ key 会被 GC 回收
✔ value 存在线程里
✔ 导致 value 永远得不到清理
✔ 就叫 ThreadLocal 内存泄漏

正确写法

✔ 在 finally 或拦截器 afterCompletion() 中 remove

1
2
3
4
5
6
try{
    tl.set(user);
    ...
}finally {
    tl.remove();
}

在 Spring 拦截器中：

1
2
3
4
@Override
public void afterCompletion(...) {
    UserHolder.remove(); // 释放线程内存
}

⚠ 这是你项目必须做的！

🔵 7. ThreadLocal vs 全局变量 vs 参数传递

方式 是否线程安全 是否每线程独立 侵入性
全局变量 ❌ ❌ 低
方法参数传递 ✔ ✔ 高（每层都要传）
ThreadLocal ✔ ✔ 低（无需改方法签名）

➡ 所以 ThreadLocal 特别适合 跨层传递用户上下文 / traceId

🔵 8. 用 ThreadLocal 的最佳模式

① 封装工具类 UserContext / UserHolder

② 拦截器里 set()

③ Controller / Service 里随取随用

④ 拦截器 afterCompletion() 里 remove()

✔ 你的 SpringCloud / Web 项目登录态就是这个用法

🔥 9. 和 AOP / Filter 搭配效果更好

特别适合：

✔ JWT 解析
✔ 登录鉴权
✔ 数据权限隔离
✔ 链路追踪 traceId

🟣 总结

👉 ThreadLocal = 每个线程的私有存储容器
👉 使用时一定记得 remove 防止内存泄漏
👉 用于存登录用户、上下文、traceId 是最常见场景