简介：
ThreadLocal 用来提供线程级别变量，变量只对当前线程可见。相比与“使用锁控制共享变量访问顺序”的解决方案。 ThreadLocal通过 空间换时间的方案，规避了竞争问题，每个线程都有属于自己的变量。
此时就产生了第一个问题： 线程如何维护属于自己的变量副本
线程如何维护属于自己的变量副本？
1.首先看下Thread类
public class Thread implements Runnable { /* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained * by the ThreadLocal class. */ ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null; } 复制代码
Thread中有一个threadLocals 属性表示线程的本地变量。这个属性的类型是ThreadLocal.ThreadLocalMap
2.ThreadLocalMap是啥：
ThreadLocalMap 是ThreadLocal的内部类，他是类Map结构，也是存储K-V结构数据，并用Entry封装K-V。 不同的是 ThreadLocalMap的Entry的K只能是ThreadLocal类型对象，并且是一个弱引用。
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { /** The value associated with this ThreadLocal. */ Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; } }
也就是说线程通过一个类Map数据结构ThreadLocal.ThreadLocalMap 来存储属于自己的线程变量。
ThreadLocal.ThreadLocalMap 何时初始化？ ThreadLocal.ThreadLocalMap 如何存取值？
3.ThreadLocal本尊
ThreadLocalMap 赋值，取值操作的入口在其外部类ThreadLocal中。
sett(v)方法内调用ThreadLocalMap 的set(this,v)方法存值。（类似Map的put(k,v)方法）
public void set(T value) { //1. 获取当前线程实例对象 Thread t = Thread.currentThread(); //2. 通过当前线程实例获取到ThreadLocalMap对象 ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) //3. 如果Map不为null,则以当前threadLocl实例为key,值为value进行存入 map.set(this, value); else //4.map为null,则新建ThreadLocalMap并存入value createMap(t, value); } ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals; } void createMap(Thread t, T firstValue) { t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); }
get()方法内调用ThreadLocalMap 的getEntry(this)方法取值（类似Map的get(k)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; } protected T initialValue() { return null; }
通过代码可以看出:
- 第一次操作线程的ThreadLocalMap属性时，会初始化一个ThreadLocal.ThreadLocalMap ，
set(v)会存入以参数为Value的KV数据，get()会存入以null为value的KV数据。 - ThreadLocal.ThreadLocalMap 存值操作入口是ThreadLocal.set(v)方法，并以当前ThreadLocal变量为key，参数为value。
- ThreadLocal.ThreadLocalMap 取值操作入口是ThreadLocal.get(v)方法，key为当前ThreadLocal变量
我们在从代码层面直观的体会这个操作：
ThreadLocal threadLocal1 = new ThreadLocal(); //如果第一次给线程赋值，此处类似 // Map map = new HashMap(); map.put(threadLocal1,"变量第一次赋值") threadLocal1.set("变量第一次赋值");//类似map.put(threadLocal1,"变量第一次赋值") threadLocal1.set("变量第二次赋值");//类似map.put(threadLocal1,"变量第一次赋值") System.out.println(threadLocal1.get());//类似map.get(threadLocal1) 输出：变量第二次赋值
至此线程的本地变量的本质就清晰了。就是Thread用类似Map的ThreadLocal.ThreadLocalMap数据结构来存储以ThreadLocal类型的变量为Key的数值，并用ThreadLocal来存取删，操作ThreadLocalMap。
- 当我们定义一个ThreadLocal变量时，其实就是在定义一个Key.
- 当我们调用set(v)方法时，就是以当前ThreadLocal变量为key，传入参数为value，向ThreadLocal.ThreadLocalMap存数据。
- 当我们调用get()方法时，就是以当前ThreadLocal变量为key，从ThreadLocal.ThreadLocalMap取对应的数据
总结
Thread用类似Map的ThreadLocal.ThreadLocalMap数据结构来存储以ThreadLocal类型的变量为Key的数值，并用ThreadLocal来存取删，操作ThreadLocalMap
TreadLocal 是线程本地变量，从线程的角度出发，来看ThreadLocal，对于我们理解TreadLocal非常有帮助
扩展
1.ThreadLocalMap的Hash冲突解决办法
采用线性探测的方式，根据key计算hash值，如果出现冲突，则向后探测，当到哈希表末尾的时候再从0开始，直到找到一个合适的位置。
这种算法也决定了ThreadLocalMap不适合存储大量数据。
2.ThreadLocalMap的扩容问题
threadLocalMap初始大小为16，加载因子为2/3，当size大于threshold时，就会进行扩容。
扩容时，新建一个大小为原来数组长度的两倍的数组，然后遍历旧数组中的entry并将其插入到新的hash数组中，在扩容的时候，会把key为null的Entry的value值设置为null. 以便内存回收，减少内存泄漏问题。
