前言

ThreadLocal 是线程本地变量。当使用 ThreadLocal 维护变量时，ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程。

一、ThreadLocal 使用场景

主要有以下三种场景。

作为数据副本，当某些数据是以线程为作用域并且不同线程有不同数据副本时，可以考虑 ThreadLocal。
保存线程上下文信息，在任意需要的地方可以获取，避免显示传参。
解决线程安全问题，避免某些情况需要考虑线程安全必须同步带来的性能损失。
在进行对象跨层传递的时候，使用ThreadLocal可以避免多次传递，打破层次间的约束。
线程间数据隔离
进行事务操作，用于存储线程事务信息
数据库连接，Session会话管理

二、ThreadLocal的原理和实现

每个线程都有一个 ThreadLocalMap（ThreadLocal内部类），Map 中元素的键为ThreadLocal，而值对应线程的变量副本。Map是数组实现，使用线性探测解决hash冲突，需要手动调用set、get、remove防止内存泄漏。
ThreadLoal 变量，线程局部变量，同一个 ThreadLocal 所包含的对象，在不同的 Thread 中有不同的副本。ThreadLocal 变量通常被private static修饰。当一个线程结束时，它所使用的所有 ThreadLocal 相对的实例副本都可被回收。
一个线程内可以存在多个 ThreadLocal 对象，所以其实是 ThreadLocal 内部维护了一个 Map ，这个 Map不是直接使用的 HashMap ，而是 ThreadLocal 实现的一个叫做 ThreadLocalMap 的静态内部类。而我们使用的get()、set() 方法其实都是调用了这个ThreadLocalMap类对应的 get()、set() 方法。

2.ThreadLocal怎么用？

代码如下（示例）：

public class ThreadLocalTest02 {public static void main(String[] args) {ThreadLocal local = new ThreadLocal<>();IntStream.range(0, 10).forEach(i -> new Thread(() -> {local.set(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + ",local:" + local.get());}).start());}
}输出结果：
线程：Thread-0,local:Thread-0:0
线程：Thread-1,local:Thread-1:1
线程：Thread-2,local:Thread-2:2
线程：Thread-3,local:Thread-3:3
线程：Thread-4,local:Thread-4:4
线程：Thread-5,local:Thread-5:5
线程：Thread-6,local:Thread-6:6
线程：Thread-7,local:Thread-7:7
线程：Thread-8,local:Thread-8:8
线程：Thread-9,local:Thread-9:9

从结果可以看到，每一个线程都有自己的local 值，这就是TheadLocal的基本使用。

下面我们从源码的角度来分析一下，ThreadLocal的工作原理。

3.ThreadLocal源码分析

set 方法

/*** Sets the current thread's copy of this thread-local variable* to the specified value.  Most subclasses will have no need to* override this method, relying solely on the {@link #initialValue}* method to set the values of thread-locals.** @param value the value to be stored in the current thread's copy of*        this thread-local.*/public void set(T value) {//首先获取当前线程对象Thread t = Thread.currentThread();//获取线程中变量 ThreadLocal.ThreadLocalMapThreadLocalMap map = getMap(t);//如果不为空，if (map != null)map.set(this, value);else//如果为空，初始化该线程对象的map变量，其中key 为当前的threadlocal 变量createMap(t, value);}/*** Create the map associated with a ThreadLocal. Overridden in* InheritableThreadLocal.** @param t the current thread* @param firstValue value for the initial entry of the map*/
//初始化线程内部变量 threadLocals ，key 为当前 threadlocalvoid createMap(Thread t, T firstValue) {t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);}/*** Construct a new map initially containing (firstKey, firstValue).* ThreadLocalMaps are constructed lazily, so we only create* one when we have at least one entry to put in it.*/ThreadLocalMap(ThreadLocal firstKey, Object firstValue) {table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);size = 1;setThreshold(INITIAL_CAPACITY);}static class Entry extends WeakReference> {/** The value associated with this ThreadLocal. */Object value;Entry(ThreadLocal k, Object v) {super(k);value = v;}}

汇总下，ThreadLocalMap 为 ThreadLocal 的一个静态内部类，里面定义了Entry 来保存数据。而且是继承的弱引用。在Entry内部使用ThreadLocal作为key，使用我们设置的value作为value。

对于每个线程内部有个ThreadLocal.ThreadLocalMap 变量，存取值的时候，也是从这个容器中来获取。

get方法

/*** Returns the value in the current thread's copy of this* thread-local variable.  If the variable has no value for the* current thread, it is first initialized to the value returned* by an invocation of the {@link #initialValue} method.** @return the current thread's value of this thread-local*/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();}

通过上面的分析，相信你对该方法已经有所理解了，首先获取当前线程，然后通过key threadlocal 获取设置的value 。