一、概念
首先，ThreadLocal并不是一个Thread，这个类提供了线程局部变量，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。
二、基本原理
ThreadLocal是如何做到为每一线程维护变量的副本的呢？下面通过源码(jdk1.7版本)来阐述ThreadLocal的基本原理。
在具体分析之前，先做几点说明：
1：在TreadLocal中有一个静态内部类ThreadLocalMap
static class ThreadLocalMap
{
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal>
{
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal k, Object v)
{
super(k);
value = v;
}
}
...
}
2：ThreadLocal中又定义一个键值对Entry，它用ThreadLocal作为键值。我们看到在Thread类中有一个ThreadLocalMap的类型的变量叫做threadLocals。
下面具体分析一下ThreadLocal的两个关键函数get()和set()：
1、get()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)
return (T)e.value;
}
return setInitialValue();
}
在get函数中，首先获取到当前的线程t，再根据t获取ThreadLocalMap。下面试getMap()函数：
ThreadLocalMap getMap(Thread t)
{
return t.threadLocals;
}
可以看到，该函数返回就是我们上面提到的每个线程都有的ThreadLocalMap类型变量threadLocals。
如果map不为空，则根据map.getEntry(this)获取Entry键值对。注意：这里的this指的是当前的ThreadLocal对象，一个Thread可能对应不止一个ThreadLocal，想要知道具体是Thread对应的哪个ThreadLocal，就要在Thread中维护一个ThreadLocalMap，以ThreadLocal为键，就可以找到Thread在某个ThreadLocal里对应的本地数据。获取到Entry后，我们就可以拿到保存在Entry里面的value值了。
private Entry getEntry(ThreadLocal key)
{
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
if (e != null && e.get() == key)
return e;
else
return getEntryAfterMiss(key, i, e);
}
如果map为空，则调用setInitialValue()函数进行初始化。并返回initialValue函数返回的值，不覆写initialValue的情况下，返回的是null。
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;
}
2、set()方法
public void set(T value)
{
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
set函数同样是先获取ThreadLocalMap类型的变量map。
如果map不为空，则：
private void set(ThreadLocal key, Object value)
{
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal k = e.get(); if (k == key) {
e.value = value;
return;
} if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
如果map为空，则
void createMap(Thread t, T firstValue)
{
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
三、总结
ThreadLocal是通过下面的方式来实现为每一个线程维护变量的副本的：
在ThreadLocal类中定义了一个ThreadLocalMap，每一个Thread都有一个ThreadLocalMap类型的变量threadLocals，就是用threadLocals来存储每一个线程的变量副本，threadLocals内部有一个Entry数组，我们根据键值线程对象，来找到对应线程的变量副本。