引言

小米最近在做社招面試，遇到了一位候選人，面試到 Java 并發時，聊到了 ThreadLocal，候選人一開始信心滿滿：“這個我會！” 結果，深挖幾輪之后，發現這位候選人只會皮毛，甚至踩了不少坑……

于是，今天就和大家聊聊 ThreadLocal 這個面試高頻考點，不僅讓你能答出基礎概念，還能講出實際使用場景，讓面試官對你刮目相看！

什么是 ThreadLocal？

想象一下，你去健身房辦了一張私教卡，每次去健身房，教練都會給你專屬定制的訓練計劃，而不會讓你去練別人的計劃。

ThreadLocal 就像這張 私教卡，它的核心作用就是：讓每個線程都能擁有自己的專屬變量，而不會影響到其他線程。

在 Java 代碼中，我們通常用 ThreadLocal 來 存儲每個線程獨有的數據，避免線程之間的數據污染。來看一個最簡單的例子：

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運行結果：

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每個線程都有自己獨立的 ThreadLocal 變量，即使修改了變量的值，也不會影響其他線程！

ThreadLocal 的工作原理

1. 底層數據結構

ThreadLocal 的底層實現其實是 每個線程內部維護一個 ThreadLocalMap，這個 Map 以 ThreadLocal 變量為 key，具體的值為 value。

簡單來說，每個線程內部都有一個類似這樣的數據結構：

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當我們調用 threadLocal.set(value) 時，數據并不會存儲到 ThreadLocal 對象本身，而是存放在 當前線程的 ThreadLocalMap 里。

2. 內存泄漏問題

ThreadLocal 設計上是弱引用，但 ThreadLocalMap 里的 value 是強引用，如果不手動清理 ThreadLocal.remove()，可能會導致內存泄漏。來看一個坑：

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如果線程池中線程復用，ThreadLocal 沒有 remove()，線程的 ThreadLocalMap 可能無法被回收，從而導致內存泄漏。

最佳實踐： 每次使用完 ThreadLocal，記得調用 remove()，防止內存泄漏！

ThreadLocal 典型使用場景

1. 用戶身份信息存儲（常見）

在 Web 應用中，每個請求通常都有自己的 用戶身份信息，比如 登錄用戶 ID。我們可以用 ThreadLocal 來存儲用戶信息，保證在同一個線程的多個方法調用中，都能訪問到當前用戶的信息。

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使用方式：

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因為 HTTP 請求是多線程并發的，如果使用全局變量存儲 userId，會導致數據污染！但用 ThreadLocal，每個請求的 userId 只存儲在自己的線程中，互不影響。

2. 事務管理（數據庫連接）

在 Spring 的事務管理中，ThreadLocal 被用來存儲 數據庫連接，保證同一個事務中使用同一個數據庫連接。

3. 日志跟蹤（Tracing）

在分布式系統中，我們經常需要給每個請求分配一個唯一的追蹤 ID（Trace ID），用來跟蹤整個請求的執行流程。ThreadLocal 也是一個很好的選擇：

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然后在日志中加上 Trace ID：

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這樣，整個請求在不同的日志中都有相同的 Trace ID，方便排查問題！

ThreadLocal 的優缺點

總結

ThreadLocal 是 Java 并發中的 “線程局部變量”，常用于存儲線程獨有的數據，避免線程間的數據污染。它的常見使用場景包括：

• 用戶身份信息存儲
• 事務管理（數據庫連接）
• 日志追蹤（Tracing）

但使用時一定要注意內存泄漏問題，記得在適當的時機調用 remove() 方法。