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该类提供了线程局部 (thread-local) 变量。这些变量不同于它们的普通对应物，因为访问某个变量（通过其 get 或 set 方法）的每个线程都有自己的局部变量，它独立于变量的初始化副本。ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段，它们希望将状态与某一个线程（例如，用户 ID 或事务 ID）相关联。
要点：
1）每个线程都有自己的局部变量
每个线程都有一个独立于其他线程的上下文来保存这个变量，一个线程的本地变量对其他线程是不可见的（有前提，后面解释）
2）独立于变量的初始化副本
ThreadLocal可以给一个初始值，而每个线程都会获得这个初始化值的一个副本，这样才能保证不同的线程都有一份拷贝。
3）状态与某一个线程相关联
ThreadLocal 不是用于解决共享变量的问题的，不是为了协调线程同步而存在，而是为了方便每个线程处理自己的状态而引入的一个机制，理解这点对正确使用ThreadLocal至关重要
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package com.meituan;
/**
* Created by zsq on 15/5/20.
*/
public class ThreadLocalTest {
//创建一个Integer型的线程本地变量
public static final ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<Integer>() {
@Override
protected Integer initialValue() {
return 0;
}
};
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread[] threads = new Thread[5];
for (int j = 0; j < 5; j++) {
threads[j] = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//获取当前线程的本地变量，然后累加5次
int num = local.get();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
num++;
}
//重新设置累加后的本地变量
local.set(num);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + local.get());
}
}, "Thread-" + j);
}
for (Thread thread : threads) {
thread.start();
}
}
}
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上述程序的运行结果：
Thread-0 : 5
Thread-3 : 5
Thread-2 : 5
Thread-1 : 5
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：
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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;
}
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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。
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//直接返回线程对象的threadLocals属性
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
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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。注意要区别 “线程第一次使用本地线程变量”和“第一次使用某一个线程本地线程变量”。
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://my.oschina.net/zouqun/blog/418056
