JUC基础篇(一)：你一定要知晓的ThreadLcoal

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ThreadLocal的基本实现

一、结构与定义

1.1 ThreadLocal的基本定义与基本实现

学习不是为了简单去看，要思考，也就是发掘隐含在所见事务中的思想。

1.2 ThreadLocalMap如何解决Hash冲突的？

解决Hash冲突一共有这些方法：

链地址法（拉链法）

链地址法是通过在哈希表的每个位置存储一个链表，将所有哈希值相同的元素存储在同一链表中。当发生冲突时，直接将冲突元素加入到对应位置的链表中。这种方法的优点是实现简单、删除操作方便，但查找效率较低，尤其是在链表较长的情况下。

开放定址法（开放寻址法）

开放定址法通过探测技术（如线性探测、二次探测、伪随机探测等）在哈希表中寻找下一个空位置存储冲突元素。具体实现方式包括：

线性探测：从冲突位置开始顺序查找下一个空位置。其中，ThreadLocalMap使用的就是此方法。

二次探测：利用公式 H(i)=(H(key)+di)mod m（d 为增量序列，如 1,−1,1,−1,…）寻找下一个位置。

伪随机探测：使用伪随机数生成器选择下一个位置。此方法避免了链表的使用，但可能导致聚集现象，影响性能。

再哈希法（再散列法）

再哈希法通过构造多个哈希函数，在发生冲突时依次尝试其他哈希函数，直到找到不冲突的位置为止。这种方法虽然可以减少冲突，但会增加计算时间。

建立公共溢出区

当哈希表接近满载时，可以将冲突元素存储在额外的溢出区中，而不是直接存入哈希表。这种方法适用于哈希表容量较大且冲突较少的情况。

合并哈希法

合并哈希法结合了多个哈希函数，通过计算多个哈希值来避免聚集问题。这种方法需要额外的空间存储多个哈希值。

Cuckoo Hashing（库库哈希法）

Cuckoo Hashing是一种基于两个独立哈希表和两个独立哈希函数的算法，通过交换位置的方式解决冲突。虽然能提供较快的查找效率，但可能导致死锁。

扩展式哈希（可扩展哈希）

扩展式哈希通过在磁盘块中存储多个记录，避免将所有数据存储在内存中。这种方法适用于数据量非常大的场景

二、实际使用场景

2.1 通常建议定义ThreadLocal为静态的

为什么ThreadLocal在日常使用的时候，我们通常需要在一个线程内传递状态，此时就可以使用ThreadLocal。一般建议定义为Static，针对同样的业务属性，每一个线程都会有自己的业务副本，如果使用ThreadLocal来进行存储临时信息，那么就可以所有线程的ThreadLocalMap存储相同的key，value根据不同业务需求，存储不同的数据，举一个最常见的例子：HttpServlet请求中，每一个HTTP请求都会对应一个Thread，此时如果我们需要每一次请求存储当前请求用户的临时信息，跟随请求的生命周期，那么就可以通过ThreadLocal来实现啦。

2.2 内存泄露注意

ThreadLocal用的不恰当是会出现内存泄漏的，如果你是基于线程池使用多线程，并且在多线程中使用了线程副本，ThreadLocal，就会出现内存泄露的可能。因为多线程中，线程一般是会保留的，不会直接销毁，如果你存储了数据在ThreadLocalMap中，需要在使用完之后及时remove，否则就会出现内存泄露，GC多次内存都得不到释放，在廖雪峰老师的博客中也提到过，一定要注意，如果是在try过程中使用的ThreadLocal一定要在finally中清除。

三、底层实现以及一些原理

3.1 ThreadLocalMap解决Hash冲突实现原理

ThreadLocalMap的底层源码如图，ThreadLocalMap定义在ThreadLocal中，使用是在Thread中，作为成员变量存在的，在处理冲突的时候，采用的开放定址法，线性探测。

3.2 学无止尽，未完待续

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