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对于并发工作,需要某种方式来防止两个任务同时访问相同的资源，至少在关键阶段不能出现这种冲突情况。
方法之一就是当资源被一个任务使用时，在其上加锁。第一个访问某项资源的任务必须锁定这项资源，使其他任务在其被解锁之前，就无法访问它了，而在其被解锁之时，另一个任务就可以锁定并使用它，以此类推。Java中的synchronized、ReentrantLock就属于这种方式，关于这部分，前面有专门撰文详述：
第二种方式是根除对变量的共享。线程本地存储是一种自动化机制，可以为使用相同变量的每个不同的线程都创建不同的存储。因此，如果你有5个线程都要使用变量x所表示的对象，那线程本地存储就会生成5个用于x的不同的存储块。它使得你可以将状态与线程关联起来。创建和管理线程本地存储可以由java.lang.ThreadLocal类来实现。本文我们就来学习ThreadLocal的用法，并且从源码层面探究一下其实现原理。
按照官方的说法：
到这里，如果之前没有使用过ThreadLocal，可能对于ThreadLocal的作用依然不清楚，我们通过官方的一个示例熟悉一下吧(如果之前使用过ThreadLocal的可以直接跳过此处)：
public class ThreadLocalId { private final static AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(0); private final static ThreadLocal<Integer> threadId = new ThreadLocal<Integer>() { @Override
// 重写ThreadLocal中的方法，用于如果没有通过set设置值时，第1次通过get来获取值时会调用这个方法生成初始值，可以重写该方法来指定初始值生成规则 protected Integer initialValue() { return nextId.getAndIncrement(); } }; public static Integer get() { return threadId.get(); } public static void main(String[] args) { for(int i = 0; i < 5; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { int id = ThreadLocalId.get(); System.out.println("thread:" + Thread.currentThread().getName() + ",threadId-->" + id); threadId.set(id); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("thread:" + Thread.currentThread().getName() + ",threadId-->" + threadId.get()); } }).start(); } } } // 输出结果 thread:Thread-0,threadId-->0 thread:Thread-1,threadId-->1 thread:Thread-2,threadId-->2 thread:Thread-3,threadId-->3 thread:Thread-4,threadId-->4 thread:Thread-4,threadId-->4 thread:Thread-2,threadId-->2 thread:Thread-1,threadId-->1 thread:Thread-0,threadId-->0 thread:Thread-3,threadId-->3
如上，开启5个线程，每个线程都调用同一个ThreadLocal对象threadId的get方法获取一个id值作为线程标识，并通过set方法保存到ThreadLocal中，然后再通过get方法来获取，从输出结果上我们可以看，每个线程虽然都是操作的同一个ThreadLocal对象，但是它们获取到的值并没有被其它线程覆盖，都是自己set进去的值。这就是ThreadLocal的作用：提供线程本地变量，这样一来就不会受到其他线程的影响了，从而可以保证线程安全。那ThreadLocal又是如何做到的呢？我们来看一下源码：
我们先从其get()方法入手：
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(); } ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
// ThreadLocalMap作为Thread的一个属性 return t.threadLocals; }
get方法的主要逻辑如下：
在第2步中，从哪里获取map？我们可以看到是从当前线程直接获取的(ThreadLocal作为Thread类的一个属性)，也就是说这个map是属于当前线程的，而我们想要保存的值是存在这个map中的，这就是ThreadLocal的魔法所在，通过线程本地保存的方式来实现线程之间状态的互不干扰。
好，接下来我们看看如果是第一次调用get时ThreadLocalMap如果还没有的话是如何初始化ThreadLocalMap并生成初始值的：
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; }
// 通过这个方法生成初始值，可以重写该方法来指定生成初始值规则 protected T initialValue() { return null; }
// new一个ThreadLocalMap void createMap(Thread t, T firstValue) { t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); }
setInitialValue的主要逻辑如下：
现在我们知道了ThreadLocal的get方法是从一个保存在线程本地(就是Thread.currentThread()获取到的Thread实例对象中)的一个叫threadLocals的ThreadLocalMap的数据结构中，这是一个定制化的hash类型的map，专门用于保存线程本地变量。现在我们再看一下ThreadLocal是如何保存元素的：
public void set(T value) { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); }
逻辑比较简单：
好了，现在我们知道ThreadLocal是通过将变量保存在线程本地来实现线程之间相互隔离的，可以结合下图一起理解。
ThreadLocalMap是保存数据的关键，它的内部原理又是怎样的呢？ThreadLocal又存在什么问题呢？请看下文。。。
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原文地址：https://www.cnblogs.com/volcano-liu/p/10681399.html
