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synchronized这类线程同步的机制可以解决多线程并发问题，在这种解决方案下，多个线程访问到的，都是同一份变量的内容。为了防止在多线程访问的过程中，可能会出现的并发错误。不得不对多个线程的访问进行同步，这样也就意味着，多个线程必须先后对变量的值进行访问或者修改，这是一种以延长访问时间来换取线程安全性的策略。
而ThreadLocal类为每一个线程都维护了自己独有的变量拷贝。每个线程都拥有了自己独立的一个变量，竞争条件被彻底消除了，那就没有任何必要对这些线程进行同步，它们也能最大限度的由CPU调度，并发执行。并且由于每个线程在访问该变量时，读取和修改的，都是自己独有的那一份变量拷贝，变量被彻底封闭在每个访问的线程中，并发错误出现的可能也完全消除了。对比前一种方案，这是一种以空间来换取线程安全性的策略。
6 public class ThreadLocalTest { 7 8 //创建一个Integer型的线程本地变量 9 public static final ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<Integer>() { 10 @Override 11 protected Integer initialValue() { 12 return 0; 13 } 14 }; 15 16 public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 17 Thread[] threads = new Thread[5]; 18 for (int j = 0; j < 5; j++) { 19 threads[j] = new Thread(new Runnable() { 20 @Override 21 public void run() { 22 //获取当前线程的本地变量，然后累加5次 23 int num = local.get(); 24 for (int i = 0; i < 5; i++) { 25 num++; 26 } 27 //重新设置累加后的本地变量 28 local.set(num); 29 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + local.get()); 30 31 } 32 }, "Thread-" + j); 33 } 34 35 for (Thread thread : threads) { 36 thread.start(); 37 } 38 } 39 } 40 41 运行结果： 42 Thread-0 : 5 43 Thread-3 : 5 44 Thread-2 : 5 45 Thread-1 : 5 46 Thread-4 : 5
我们看到，每个线程累加后的结果都是5，各个线程处理自己的本地变量值，线程之间互不影响。
到底ThreadLocal类是如何实现这种“为每个线程提供不同的变量拷贝”的呢？先来看一下ThreadLocal的set()方法的源码是如何实现的：
public void set(T value) { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); } public T get() { //获取当前执行线程 Thread t = Thread.currentThread(); //取得当前线程的ThreadLocalMap实例 ThreadLocalMap map = getMap(t); //如果map不为空，说明该线程已经有了一个ThreadLocalMap实例 if (map != null) { //map中保存线程的所有的线程本地变量，我们要去查找当前线程本地变量 ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); //如果当前线程本地变量存在这个map中，则返回其对应的值 if (e != null) return (T)e.value; } //如果map不存在或者map中不存在当前线程本地变量，返回初始值 return setInitialValue(); } private T setInitialValue() { //获取初始化值，initialValue 就是我们之前覆盖的方法 T value = initialValue(); Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); //如果map不为空，将初始化值放入到当前线程的ThreadLocalMap对象中 if (map != null) map.set(this, value); else //当前线程第一次使用本地线程变量，需要对map进行初始化工作 createMap(t, value); //返回初始化值 return value; }
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
ThreadLocal有一个内部类ThreadLocalMap,这个类的实现占了整个ThreadLocal类源码的一多半。这个ThreadLocalMap的作用非常关键，它就是线程真正保存线程自己本地变量的容器。每一个线程都有自己的单独的一个ThreadLocalMap实例，其所有的本地变量都会保存到这一个map中。首先通过getMap(Thread t)方法获取一个和当前线程相关的ThreadLocalMap，然后将变量的值设置到这个ThreadLocalMap对象中，当然如果获取到的ThreadLocalMap对象为空，就通过createMap方法创建。
//直接返回线程对象的threadLocals属性 ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals; }
Thread对象都有一个ThreadLocalMap类型的属性threadLocals，这个属性是专门用于保存自己所有的线程本地变量的。这个属性在线程对象初始化的时候为null。所以对一个线程对象第一次使用线程本地变量的时候，需要对这个threadLocals属性进行初始化操作。
线程隔离的秘密，就在于ThreadLocalMap这个类。ThreadLocalMap是ThreadLocal类的一个静态内部类，它实现了键值对的设置和获取（对比Map对象来理解），每个线程中都有一个独立的ThreadLocalMap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的隔离。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。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/yql8/p/5179228.html
