在日常开发当中，我们会将变量当做参数一层层传递下去，但是突然有一天业务逻辑变了，在一个很深的地方需要加一个参数，这样你就要一层一层的往上加，确保这个参数能传到调用的地方。无疑，这是一件很糟糕的事情。而使用ThreadLocal可以解决这个问题
ThreadLocal的中文翻译叫：线程局部变量。
ThreadLocal的使用原因
他不是一个线程，而是一个线程的本地化对象。当某个变量在使用ThreadLocal进行维护时，ThreadLocal为使用该变量的每个线程分配了一个独立的变量副本，每个线程可以自行操作自己对应的变量副本，而不会影响其他线程的变量副本。
通过ThreadLocal存取的数据，总是与当前线程相关，也就是说，JVM 为每个运行的线程，绑定了私有的本地实例存取空间，从而为多线程环境常出现的并发访问问题提供了一种隔离机制
ThreadLocal的实现
在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每一个线程的变量的副本。ThreadLocal主要提供get()和set()两个方法。
set方法：
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
ThreadLocalMap
ThreadLocalMap是ThreadLocal的一个静态内部类，它实现了键值对的设置和获取（类似于 MapThreadLocalMap副本，它所存储的值，只能被当前线程读取和修改。ThreadLocal类通过操作每一个线程特有的 ThreadLocalMap 副本，从而实现了变量访问在不同线程中实现隔离。因为每个线程的变量都是自己特有的，完全不会有并发错误。还有一点就是，ThreadLocalMap存储的键值对中的键是this对象指向的ThreadLocal对象，而值就是你所设置的对象了
ThreadLocalMap的set方法：
private void set(ThreadLocal key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal k = e.get();
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
getMap和creatMap的实现:
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
通过源码分析可以看出，通过获取和设置 Thread内的threadLocals变量，而这个变量的类型就是 ThreadLocalMap，这样进一步验证了上文中的观点：每个线程都有自己独立的ThreadLocalMap对象。打开java.lang.Thread类的源代码，我们能得到更直观的证明：
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
* by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
get()方法
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();
}
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;
}
在获取和当前线程绑定的值时，ThreadLocalMap对象是以 this 指向的 ThreadLocal 对象为键进行查找的，set() 方法是设置变量的拷贝副本，get() 方法通过键值对的方式获取到这个本地变量的副本的value。
remove源码：
public void remove() {
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
if (m != null)
m.remove(this);
}
该方法就是通过 this 找到ThreadLocalMap 中保存的变量副本做回收处理
参考资料
- 面试必问ThreadLocal
- 线程知识-ThreadLocal