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线程数据共享和安全 -ThreadLocal

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🧠1. 什么是 ThreadLocal？

ThreadLocal 是 Java 提供的线程本地变量工具类，它为每个线程提供了一个独立的变量副本。

• 本质：为每个线程分配独立副本，不共享数据
• 用途：解决多线程中共享变量引起的数据混乱

1.ThreadLocal 的作用，可以实现在同一个线程数据共享, 从而解决多线程数据安全问题.

2.ThreadLocal 可以给当前线程关联一个数据(普通变量、对象、数组)set 方法 [源码!]

3.ThreadLocal 可以像 Map 一样存取数据，key 为当前线程, get 方法

4.每一个 ThreadLocal 对象， 只能为当前线程关联一个数据，如果要为当前线程关联多个数 据，就需要使用多个 ThreadLocal 对象实例

5.每个 ThreadLocal 对象实例定义的时候，一般为 static 类型

6.ThreadLocal 中保存数据，在线程销毁后，会自动释放(建议手动释放) 。

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🔧 ThreadLocal 常用方法

方法	说明
set(T value)	设置当前线程的变量值
get()	获取当前线程的变量值
remove()	移除当前线程的变量值，避免内存泄漏（重要）

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🎯 典型用途场景（保存用户登录信息（如当前用户 ID））

public class UserContext {
    private static final ThreadLocal<Long> userIdHolder = new ThreadLocal<>();

    public static void setUserId(Long id) {
        userIdHolder.set(id);
    }

    public static Long getUserId() {
        return userIdHolder.get();
    }

    public static void clear() {
        userIdHolder.remove();
    }
}

📍通常配合拦截器、过滤器、JWT 使用：登录验证完后存入 ThreadLocal，业务代码就能直接获取当前用户 ID，无需每层传参。

当然也可以保存用户的一些信息

private static final ThreadLocal<UserDTO> tl = new ThreadLocal<>();

2.解析

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🎯 1. 作用：线程内共享变量，解决线程安全问题

✅ ThreadLocal 可实现线程内的数据共享，从而避免多线程访问共享数据造成冲突。

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🧷 2. 存值方法：set() 给当前线程绑定数据

🧪 可绑定 基本类型 / 对象 / 数组 / Map 等 任意数据

threadLocal.set("userId-123");

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🔍 3. 获取方法：get() 相当于线程私有 Map 的 get(key)

🗂️ 每个线程维护一份 ThreadLocalMap，key 是线程，value 是你 set 的值

String value = threadLocal.get();

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🧩 4. 一个 ThreadLocal 对象 = 一个数据槽位

📦 想为同一线程绑定多个值？你就要 new 多个 ThreadLocal 实例，例如：

public static ThreadLocal<String> userName = new ThreadLocal<>();
public static ThreadLocal<Long> userId = new ThreadLocal<>();

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🧱 5. 建议使用 static 修饰 ThreadLocal 实例

🧷 常作为工具类全局使用，方便访问、只初始化一次

public static final ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();

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🧹 6. 自动释放内存（前提：线程终结）

🛡️ 线程销毁后，ThreadLocal 中数据会被自动 GC 清理
❗ 但如果线程池中复用线程，必须手动调用 remove() 防止内存泄漏

threadLocal.remove();  // 非常重要

其他常见注意

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✅ 数据库多数据源切换

用 ThreadLocal 存放当前线程使用的数据源标识，在 AOP 或拦截器中切换。

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✅ 日志 traceId 链路追踪（如打印统一 traceId）

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🧱 ThreadLocal 与并发安全

情况	是否线程安全
普通变量	❌ 多线程共享，容易数据混乱
ThreadLocal	✅ 每个线程独立副本，互不影响

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⚠️ 注意事项（新手必须知道）

🔺 一定要手动 remove()！

• 原因：ThreadLocal 引用的是线程私有变量，线程池复用线程时可能出现 内存泄漏
• 解决：
  • 处理完必须调用 ThreadLocal.remove()
  • 或使用 try-finally 包裹清除逻辑

try {
    ThreadLocalHolder.set(value);
    // 业务处理
} finally {
    ThreadLocalHolder.remove();
}

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📦 延伸阅读

内容	推荐方向
ThreadLocalMap	底层实现结构（Map）
InheritableThreadLocal	子线程继承父线程变量
Spring 中的使用	RequestContextHolder、SecurityContextHolder
与线程池结合	使用后强制清理，尤其注意 @Async、CompletableFuture

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