简介
JDK中的Thread大家肯定用过，只要是用过异步编程的同学肯定都熟悉。为了保存Thread中特有的变量，JDK引入了ThreadLocal类来专门对Thread的本地变量进行管理。
ThreadLocal
很多新人可能不明白ThreadLocal到底是什么，它和Thread到底有什么关系。
其实很简单，ThreadLocal本质上是一个key，它的value就是Thread中一个map中存储的值。
每个Thread中都有一个Map, 这个Map的类型是ThreadLocal.ThreadLocalMap。我们先不具体讨论这个ThreadLocalMap到底是怎么实现的。现在就简单将其看做是一个map即可。
接下来，我们看下一个ThreadLocal的工作流程。
首先来看一下ThreadLocal的使用例子：
public class ThreadId { // 一个线程ID的自增器 private static final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(0); // 为每个Thread分配一个线程 private static final ThreadLocal<Integer> threadId = new ThreadLocal<Integer>() { @Override protected Integer initialValue() { return nextId.getAndIncrement(); } }; // 返回当前线程的ID public static int get() { return threadId.get(); } }
上面的类是做什么用的呢？
当你在不同的线程环境中调用ThreadId的get方法时候，会返回不同的int值。所以可以看做是ThreadId为每个线程生成了一个线程ID。
我们来看下它是怎么工作的。
首先我们调用了ThreadLocal的get方法。ThreadLocal中的get方法定义如下：
public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) { ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") T result = (T)e.value; return result; } } return setInitialValue(); }
get方法中，我们第一步获取当前的线程Thread，然后getMap返回当前Thread中的ThreadLocalMap对象。
如果Map不为空，则取出以当前ThreadLocal为key对应的值。
如果Map为空，则调用初始化方法：
private T setInitialValue() { T value = initialValue(); Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); return value; }
初始化方法首先判断当前Thread中的ThreadLocalMap是否为空，如果不为空则设置初始化的值。
如果为空则创建新的Map:
void createMap(Thread t, T firstValue) { t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); }
大家可以看到整个ThreadLocalMap中的Key就是ThreadLocal本身，而Value就是ThreadLocal中定义的泛型的值。
现在我们来总结一下ThreadLocal到底是做什么的。
每个Thread中都有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap的Map对象，我们希望向这个Map中存放一些特定的值，通过一个特定的对象来访问到存放在Thread中的这个值，这样的对象就是ThreadLocal。
通过ThreadLocal的get方法，就可以返回绑定到不同Thread对象中的值。
ThreadLocalMap
上面我们简单的将ThreadLocalMap看做是一个map。事实上ThreadLocalMap是一个对象，它里面存放的每个值都是一个Entry.
这个Entry不同于Map中的Entry，它是一个static的内部类：
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { /** The value associated with this ThreadLocal. */ Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; } }
注意，这里的Entry继承自WeakReference，表示这个Entry的key是弱引用对象，如果key没有强引用的情况下，会在gc中被回收。从而保证了Map中数据的有效性。
ThreadLocalMap中的值都存放在Entry数组中：
private Entry[] table;
我们看一下怎么从ThreadLocalMap中get一个值的：
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) { int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1); Entry e = table[i]; if (e != null && e.get() == key) return e; else return getEntryAfterMiss(key, i, e); }
key.threadLocalHashCode 可以简单的看做是ThreadLocal代表的key的值。
而 key.threadLocalHashCode & (table.length – 1) 则使用来计算当前key在table中的index。
这里使用的是位运算，用来提升计算速度。实际上这个计算等同于：
key.threadLocalHashCode % table.length
是一个取模运算。
如果按照取模运算的index去查找，找到就直接返回。
如果没找到则会遍历调用nextIndex方法，修改index的值，只到查找完毕为止：
private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) { Entry[] tab = table; int len = tab.length; while (e != null) { ThreadLocal<?> k = e.get(); if (k == key) return e; if (k == null) expungeStaleEntry(i); else i = nextIndex(i, len); e = tab[i]; } return null; }
Recycler
ThreadLocal本质上是将ThreadLocal这个对象和不同的Thread进行绑定，通过ThreadLocal的get方法可以获得存储在不同Thread中的值。
归根结底，ThreadLocal和Thread是一对多的关系。因为ThreadLocal在ThreadLocalMap中是弱引用，所以当ThreadLocal被置为空之后，对应的ThreadLocalMap中的对象会在下一个垃圾回收过程中被回收,从而为Thread中的ThreadLocalMap节省一个空间。
那么当我们的Thread是一个长时间运行的Thread的时候，如果在这个Thread中分配了很多生命周期很短的对象，那么会生成很多待回收的垃圾对象，给垃圾回收器造成压力。
为了解决这个问题，netty为我们提供了Recycler类，用来回收这些短生命周期的对象。接下来，我们来探究一下Recycler到底是怎么工作的。
在这之前，我们先看下怎么使用Recycler。
public class MyObject { private static final Recycler<MyObject> RECYCLER = new Recycler<MyObject>() { protected MyObject newObject(Recycler.Handle<MyObject> handle) { return new MyObject(handle); } } public static MyObject newInstance(int a, String b) { MyObject obj = RECYCLER.get(); obj.myFieldA = a; obj.myFieldB = b; return obj; } private final Recycler.Handle<MyObject> handle; private int myFieldA; private String myFieldB; private MyObject(Handle<MyObject> handle) { this.handle = handle; } public boolean recycle() { myFieldA = 0; myFieldB = null; return handle.recycle(this); } } MyObject obj = MyObject.newInstance(42, "foo"); ... obj.recycle();
本质上，Recycler就像是一个工厂类，通过它的get方法来生成对应的类对象。当这个对象需要被回收的时候，调用Recycler.Handle中的recycle方法，即可将对象回收。
先看一下生成对象的get方法：
public final T get() { if (maxCapacityPerThread == 0) { return newObject((Handle<T>) NOOP_HANDLE); } Stack<T> stack = threadLocal.get(); DefaultHandle<T> handle = stack.pop(); if (handle == null) { handle = stack.newHandle(); handle.value = newObject(handle); } return (T) handle.value; }
上面代码的含义就是，先判断是否超过了单个线程允许的最大容量，如果是，则返回一个新的对象，绑定一个空的handler，表示这个新创建的对象是不可以被回收的。
如果不是，则从threadLocal中拿到当前线程绑定的Stack。然后从Stack中取出最上面的元素，如果Stack中没有对象，则创建新的对象，并绑定handle。
最后返回handle绑定的对象。
再看一下handle的回收对象方法recycle:
public void recycle(Object object) { if (object != value) { throw new IllegalArgumentException("object does not belong to handle"); } Stack<?> stack = this.stack; if (lastRecycledId != recycleId || stack == null) { throw new IllegalStateException("recycled already"); } stack.push(this); }
上面的代码先去判断和handle绑定的对象是不是要回收的对象。只有相等的时候才进行回收。
而回收的本质就是将对象push到stack中，供后续get的时候取出使用。
所以，Recycler能够节约垃圾回收对象个数的原因是，它会将不再使用的对象存储到Stack中，并在下次get的时候返回，重复使用。这也就是我们在回收需要重置对象属性的原因：
public boolean recycle() { myFieldA = 0; myFieldB = null; return handle.recycle(this); }
总结
如果你在一个线程中会有多个同类型的短生命周期对象，那么不妨试试Recycle吧。
本文已收录于 http://www.flydean.com/47-netty-thread-…al-object-pool-2/
最通俗的解读，最深刻的干货，最简洁的教程，众多你不知道的小技巧等你来发现！
欢迎关注我的公众号:「程序那些事」,懂技术，更懂你！
