threadlocal value为什么不是弱引用

对于一个 ThreadLocal 对象，通常会有两个引用指向它：

key 是弱引用，当不存在外部强引用时，会被自动回收。而 value 是强引用，引用链如下

所以只有当 Thread 被回收，value 才会被回收，否则 value 将一直存在，但是让每个线程关闭，是不现实的。在线程池中，大部分线程会伴随着系统的整个周期，那么 value 可能会造成泄漏。

解决方法，在 ThreadLocalMap 进行 set(),get(),remove() 的时候，都进行清理：

真正回收 value 的是 expungeStaleEntry() 方法，在 remove 和 set 方法中都会调用这个方法。

ThreadLocal 为了避免内存泄露，不仅使用了弱引用维护 key ，还在每个操作上检查 key 是否被回收，进而再回收value。

1、强引用

2、软引用

3、弱引用

4、虚引用

为每一个使用这个变量的线程提供一个变量副本，内部有一个threadlocalmap类，存储对象是entry，不存链表（开放地址法），继承自弱引用，其中key是threadlocal引用，是一个弱引用，value是一个object。

threadlocal只是相当于一个工具，负责threadlocalmap值的存取和删除，map存在于thread的属性。通过threadlocal方法的get和set等方法，实现不同线程之间各自线程变量的控制，线程隔离。对threadlocal的操作其实就是对当前线程内部threadlocalmap的操作。

get：

  1.获取当前线程，通过当前线程获取当前线程的threadlocalmap。

   2.如果存在，根据当前threadlocal作为key，通过开发地址法获取hashcode槽，对应槽如果key相等返回结果，

   3.如果不相等接着往下一定步长找下一个槽位同时遇到key为空的清除（防止内存泄漏）

    4.查询不到会进行初始化返回。过程中，如果key为空会清理key开始往后的所所有脏槽点，e=null结束

set方法（rehash扩容）：

 跟get类似，如果找到对应的key的话替换，如果对应槽为空的话清除，往前接着找，同时清除过期槽，如果发生hash冲突，新建entry然后放入map，最后再判断是否清除过，如果未清除过并且长度大于等于阈值(长度的2/3)，c尝试清除过期槽。然后比较清理之后长度是否大于阈值4/3，扩容两倍

remove方法：

不仅清除当前key，脏槽点key也会清除

开放地址发：根据hash计算槽位，冲突的话一定步长接着找。threadlocal用的这个的原因其实是hash计算方法散列比较均匀，效率也更高，存储数据量也不大。

其实就是一个原子类不停地去加上 0x61c88647 ，这是一个很特别的数，叫斐波那契散列（Fibonacci Hashing），斐波那契又有一个名称叫黄金分割，也就是说将这个数作为哈希值的考量将会使哈希表的分布更为均匀

threadlocal的生命周期跟着当前线程走，key为弱引用，但是value是强引用，当key为null后，如果线程执行时间比较长，value一直不释放就会内存溢出，解决方法一般尽量set完不用的话就remove掉。

get，set，remove，resize都会进行清理key为null的槽，防止泄漏的一个思路是调用这些方法。

清理过程：

1.set获取到索引下标，当key=null，调用replaceStaleEntry，会首先查找当前下标往前查找，找到最靠前的脏key，到e=null结束，记做clearSlot开始位置，往后查找，找到key相等的和replaceStaleEntry入参脏数据槽点数据互换，然后开始cleanSomeSlots清理

2.循环往前查找不到脏槽点，就当前槽点往后查找，e=null结束，找到脏槽点，以此槽点开始进行清除

3.往后往前都找不到脏槽点，不清理

整个过程找到有key相等的话交换数据

如果根据hash查找不到，新建e追加到散列地址最后的hash位置。然后cleanSomeSlots

cleanSomeSlots：

从当前槽点开始循环log2(n)次，一直往后查找是否有脏槽点，没有的话结束，有脏槽点从脏槽点开始往后清理（expungeStaleEntry返回最后一次清理位置，e=null结束），根据expungeStaleEntry返回位置为起点重新循环log2(n)次，相当于范围不断扩大

文档： https://www.jianshu.com/p/dde92ec37bd1

最早知道ThreadLocal是在Looper的源码里，用一个ThreadLocal保存了当前的looper对象。

当时就查了下ThreadLocal，发现是保存线程私有对象的容器，以为就是一个类似hashmap，用线程做key，存value。最近看了下并不是如此，实际上是以ThreadLocal自身为key来存储对象的。于是来学习下ThreadLocal源码是如何做到保存线程私有对象的。

ThreadLocal、ThreadLocalMap、Thread之间的关系和我们下意识中想的不太一样，不过一步步看下去之后就能明白为啥ThreadLocal能保存线程私有对象了。

这个是Thread源码，每一个Thread都有一个ThreadLocalMap对象，而ThreadLocalMap是ThreadLocal的内部类，是实际存储对象的容器。

基本关系知道了，最后再来看看ThreadLocal的方法：

那么现在基本完全清楚ThreadLocal与Thread还有ThreadLocalMap之间的关系了。
每个Thread都有一个成员变量ThreadLocalMap。这个ThreadLocalMap对象不是public，所以外部调用不了，可以看做是线程私有对象。
ThreadLocalMap存了一个table，table里保存了一些entry，每个entry对应一个key和value，而这个key就是ThreadLocal对象。
因此一个ThreadLocal只能存一个value，但是可以通过new多个ThreadLocal来保存多个线程私有对象。

在上面的源码中我们看到Entry里持有的ThreadLocal对象是弱引用持有，因此ThreadLocal不会因为线程持有而泄露，比如我们Android的主线程，正常使用过程中是不会挂掉的。
但是Enrty的value的是强引用的，因此ThreadLocal中的value还是会因为线程持有而无法回收。如果继续看源码的话，会发现在ThreadLocalMap的resize和expungeStaleEntry方法里会检查key为空的value值为空帮助GC。
因此为了避免value内存泄露，我们需要在ThreadLocal不需要的时候主动remove掉。

ThreadLocal通过自身的threadLocalHashCode来碰撞得到自己在ThreadLocalMap的table里的索引i。因此这个threadLocalHashCode就十分重要了。
这里需要保证threadLocalHashCode是唯一的，否则两个线程同时创建ThreadLocal得到相同的hashcode，那就破坏了ThreadLocalMap的线程私有特性了。
这里生成threadLocalHashCode是通过一个静态对象nextHashCode不断增加来获得的。那怎么保证多个进程并发实例化ThreadLocal对象，不会生成相同的hashcode呢？
答案是AtomicInteger，通过这个类来保证变量自增操作在多线程操作时候的原子性。
我们知道Synchronized也可以保证原子性，但相比于它，AtomicInteger类是通过非阻塞方法来实现原子性的，需要的性能开销更小。
这种非阻塞实现原子性的方法和处理器的CAS指令有关，感兴趣的小伙伴自行研究吧~

ThreadLocal 是一个线程的内部存储类，对于被存储的对象，在不同的线程读取的变量是独立的。

实现原理是：对每一个线程都有一个ThreadLocalMap，ThreadLocal维护每个ThreadLocalMap中的值
ThreadLocalMap 内部是一个[]Enter, 不同的ThreadLocal都是存储在线程的同一个ThreadLocalMap中的，只是下标位置不同，
同一个ThreadLocal在不同线程的ThreadLocalMap中的下标值即索引值是相同的。

ThreadLocal 最常用的示例：

在主线程初始化ThreadLocal实例，在各个线程调用set、get，设置、获取存储在各个线程中的值

查看源码

当调用set函数时，会去获取当前线程的ThreadLocalMap对象，该对象是在Thread.java中申明，默认值为null。
当map为null时，则调用createMap,为threadLocals对象赋值，不为null，在调用ThreadLocalMap中的set函数，将值保存到数组中

当调用get方法时，获取当前线程的ThreadLocalMap对象，如果map不为null，则获取map持有的Entry对象，再返回该Entry对象持有的value值。
如果map为null或者获取的Enter对象为null，则会调用setInitialValue，而initialValue的返回值是null。
当map为null时，会调用createMap方法，实例化ThreadLocalMap

上面的set、get都会调用getMap方法，来获取当前线程的ThreadLocalMap实例

threadLocals 是在Thread.java中声明的，默认值为null，也就是说每个线程中都有这个对象，只是默认是null。

在set、get中都会对当前线程的ThreadLocalMap对象判断，当为null时，会调用createMap对ThreadLocalMap对象threadLocals赋值，

getEntry 函数就是获取key对应的节点Entry
在getEntry、set函数中可以看到value存储在[]Entry中的下标位置是由 key.threadLocalHashCode & (len-1)计算得出的。
就是ThreadLocal中的threadLocalHashCode 对[]Entry长度取模
getEntry，通过下标获取e，如果不为null而且再次校验key相等，则返回e
set时，e不为null，而且key相等，代表已存在，则替换e.value，
key不相等，代表不存在，而添加

当Entry[] 中存入的值数量已达到数组长度的3/4；
则会调用resize函数，调整Entry[]的长度，
将新数组长度*2，遍历老数组，
重新获取下标h，判断h处是否有值，无值填充，有值则重新获取h，再填充

ThreadLocalMap 的内部类

Entry继承WeakReference，说明ThreadLocal内部存储的类型都是采取弱引用累心存储，当GC时，则会被回收。
这样保证当线程执行完时，当前线程中存储在ThreadLocalMap中的对象会被回收，不会在此处出现内存泄漏

value是调用ThreadLocal保存的值，