前言：
ThreadLocal是多线程中，每个线程为自己创建的一个本地副本对象，多个线程之间读写副本数据相互隔离，互不影响，没有锁的束缚。
常用于线程中数据库连接的维护，web请求session的存储，线程日志的跟踪等。
需要注意的问题：
内存泄漏，在线程池中的线程复用问题。
类结构：
基本原理是：
每个线程中存放一个ThreadLocal.ThreadLocalMap<ThreadLocal<?> k, Object v>类型的本地集合变量threadLocals；
变量threadLocals的key为ThreadLocal的实例对象本身this的弱引用，value为存放到threadLocal副本中的数值对象。
这张图是来自另一个博主的总结，我根据自己的认识又做了小改动，在下面也贴出来，各位看官可以按需所取吧。
相关代码：
public class TestThreadLocal {
public static ThreadLocal<Byte[]> threadLocalRef = new ThreadLocal<Byte[]>();
public static void main(String[] args) {
Byte[] value = new Byte[5 * 1024 * 1024];
threadLocalRef.set(value);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + threadLocalRef.get());
}
}
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使用
一.多线程应用：
总体讲对于同一个 static ThreadLocal 实例是用于操作当前线程共享变量，同时也不会影响其他线程的变量。
对于ThreadLocal的操作，以jdk1.8为例，我们可以进行几个操作如下：
1.ThreadLocal.initialValue：ThreadLocal 没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用 get 方法，返回此方法值。
2.ThreadLocal.get：获取 ThreadLocal 中当前线程共享变量的值。
3.ThreadLocal.set：设置 ThreadLocal 中当前线程共享变量的值。
4.ThreadLocal.remove：移除 ThreadLocal 中当前线程共享变量的值。
代码如下：
package com.coshaho.reflect;
/**
* ThreadLocal用法
*
* @author coshaho
*/
public class MyThreadLocal {
private static final ThreadLocal<Object> threadLocal = new ThreadLocal<Object>() {
/**
* ThreadLocal没有被当前线程赋值时或当前线程刚调用remove方法后调用get方法，返回此方法值
*/
@Override
protected Object initialValue() {
System.out.println("调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！");
return null;
}
};
public static void main(String[] args) {
new Thread(new MyIntegerTask("IntegerTask1")).start();
new Thread(new MyStringTask("StringTask1")).start();
new Thread(new MyIntegerTask("IntegerTask2")).start();
new Thread(new MyStringTask("StringTask2")).start();
}
public static class MyIntegerTask implements Runnable {
private String name;
MyIntegerTask(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
// ThreadLocal.get方法获取线程变量
if (null == MyThreadLocal.threadLocal.get()) {
// ThreadLocal.et方法设置线程变量
MyThreadLocal.threadLocal.set(0);
System.out.println("线程" + name + ": 0");
} else {
int num = (Integer) MyThreadLocal.threadLocal.get();
MyThreadLocal.threadLocal.set(num + 1);
System.out.println("线程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get());
if (i == 3) {
MyThreadLocal.threadLocal.remove();
}
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public static class MyStringTask implements Runnable {
private String name;
MyStringTask(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
if (null == MyThreadLocal.threadLocal.get()) {
MyThreadLocal.threadLocal.set("a");
System.out.println("线程" + name + ": a");
} else {
String str = (String) MyThreadLocal.threadLocal.get();
MyThreadLocal.threadLocal.set(str + "a");
System.out.println("线程" + name + ": " + MyThreadLocal.threadLocal.get());
}
try {
Thread.sleep(800);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
结果为：
调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！
调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！
线程StringTask2: a
线程IntegerTask1: 0
调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！
线程StringTask1: a
调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！
线程IntegerTask2: 0
线程StringTask2: aa
线程StringTask1: aa
线程IntegerTask1: 1
线程IntegerTask2: 1
线程StringTask2: aaa
线程StringTask1: aaa
线程IntegerTask1: 2
线程IntegerTask2: 2
线程StringTask2: aaaa
线程StringTask1: aaaa
线程IntegerTask1: 3
线程IntegerTask2: 3
线程StringTask2: aaaaa
线程StringTask1: aaaaa
调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！
线程IntegerTask1: 0
调用get方法时，当前线程共享变量没有设置，调用initialValue获取默认值！
线程IntegerTask2: 0
二.原理:
线程共享变量缓存如下：
Thread.ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>;
1.Thread: 当前线程，可以通过Thread.currentThread()获取。
2.ThreadLocal：我们的static ThreadLocal变量。
3.Object: 当前线程共享变量。
我们调用ThreadLocal.get方法时，实际上是从当前线程中获取ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>，然后根据当前 ThreadLocal 获取当前线程共享变量Object。
ThreadLocal.set，ThreadLocal.remove实际上是同样的道理。
这种存储结构的好处：
1.线程退出的时候，线程中的共享变量 ThreadLocalMap 实例则同步销毁。
2.ThreadLocalMap<ThreadLocal,Object>键值对数量为 ThreadLocal 实例的数量，一般来说 ThreadLocal 数量很少，相比在ThreadLocal中用Map<Thread, Object>键值对存储线程共享变量（Thread数量一般来说比ThreadLocal数量多），性能提高很多。
ThreadLocalMap中的弱引用，以及线程池中的ThreadLocal使用不当都有可能导致内存泄漏的问题：
1.关于ThreadLocalMap<ThreadLocal, Object>弱引用问题：
当线程没有结束，但是 ThreadLocal 实例已经被回收了，则可能导致线程中存在ThreadLocalMap<null, Object>的键值对，而 ThreadLocalMap 实例是存放在当前线程中的，当前线程没有回收所有ThreadLocalMap实例还是存在的，所以就存在了一个key为null的键值对，造成内存泄露（ThreadLocal被回收，ThreadLocal关联的线程共享变量还存在）。
虽然当前线程的其它 ThreadLocal 实例的 get，set 方法时候可以调用 ThreadLocalMap 实例的遍历方法，并清除 ThreadLocalMap 实例中 key 为 null 的 value，但是get，set方法在内存泄露后并不会必然调用。
所以弱引用内存泄漏的问题的方法：
1.1.使用完线程共享变量后，显示调用 ThreadLocal 实例的 remove 方法清除线程共享变量；
1.2.JDK建议 ThreadLocal 定义为 private static，这样 ThreadLocal 的弱引用问题则不存在了。
2.threadlocal和线程池使用要注意的地方：
它和线程池一起使用的时候会出现问题，因为我们知道线程池有一个好处就是会让线程重用，避免创建过多的线程对象。也就是说有可能会出现 ThreadLocal 中的线程对象相同的情况，先上代码看看，代码也很简单：
public class ThreadTest {
static ExecutorService defaultFixedExecutor = Executors.newFixedThreadPool(1);
static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<String>();
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i < 4; i++) {
final int count = i;
defaultFixedExecutor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("第"+count+"次循环刚开始，ThreadLocal中的值为："+threadLocal.get());
threadLocal.set(count+"---");
System.out.println("第"+count+"次循环结束，ThreadLocal中的值为："+threadLocal.get());
System.out.println("当前线程名称为："+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("------------------");
}
});
}
}
}
运行结果：
第1次循环刚开始，ThreadLocal中的值为：null 第1次循环结束，ThreadLocal中的值为：1--- 当前线程名称为：pool-1-thread-1 ------------------ 第2次循环刚开始，ThreadLocal中的值为：1--- 第2次循环结束，ThreadLocal中的值为：2--- 当前线程名称为：pool-1-thread-1 ------------------ 第3次循环刚开始，ThreadLocal中的值为：2--- 第3次循环结束，ThreadLocal中的值为：3--- 当前线程名称为：pool-1-thread-1 ------------------
我们看到，当前线程还没有给 ThreadLocal 赋值，但是ThreadLocal里面已经有值了。
解决办法可以看 ThreadLocal 的API：
只要在使用ThreadLocal之前或者之后remove一下就好了。