ThreadLocal的主要應用場景為按線程多實例（每個線程對應一個實例）的對象的訪問，並且這個對象很多地方都要用到。例如：同一個網站登錄用戶，每個用戶伺服器會為其開一個線程，每個線程中創建一個ThreadLocal，裡面存用戶基本信息等，在很多頁面跳轉時，會顯示用戶信息或者得到用戶的一些信息等頻繁 ...
ThreadLocal的主要應用場景為按線程多實例（每個線程對應一個實例）的對象的訪問，並且這個對象很多地方都要用到。例如：同一個網站登錄用戶，每個用戶伺服器會為其開一個線程，每個線程中創建一個ThreadLocal，裡面存用戶基本信息等，在很多頁面跳轉時，會顯示用戶信息或者得到用戶的一些信息等頻繁操作，這樣多線程之間並沒有聯繫而且當前線程也可以及時獲取想要的數據。
一、實現原理
ThreadLocal可以看做是一個容器，容器裡面存放著屬於當前線程的變數。ThreadLocal類提供了四個對外開放的介面方法，這也是用戶操作ThreadLocal類的基本方法：
(1) void set(Object value)設置當前線程的線程局部變數的值。
(2) public Object get()該方法返回當前線程所對應的線程局部變數。
(3) public void remove()將當前線程局部變數的值刪除，目的是為了減少記憶體的占用，該方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，當線程結束後，對應該線程的局部變數將自動被垃圾回收，所以顯式調用該方法清除線程的局部變數並不是必須的操作，但它可以加快記憶體回收的速度。
(4) protected Object initialValue()返回該線程局部變數的初始值，該方法是一個protected的方法，顯然是為了讓子類覆蓋而設計的。這個方法是一個延遲調用方法，線上程第1次調用get()或set(Object)時才執行，並且僅執行1次，ThreadLocal中的預設實現直接返回一個null。
可以通過上述的幾個方法實現ThreadLocal中變數的訪問，數據設置，初始化以及刪除局部變數，那ThreadLocal內部是如何為每一個線程維護變數副本的呢？
其實在ThreadLocal類中有一個靜態內部類ThreadLocalMap(其類似於Map)，用鍵值對的形式存儲每一個線程的變數副本，ThreadLocalMap中元素的key為當前ThreadLocal對象，而value對應線程的變數副本，每個線程可能存在多個ThreadLocal。
源代碼：
/** Returns the value in the current thread's copy of this thread-local variable. If the variable has no value for thecurrent thread, it is first initialized to the value returned by an invocation of the {@link #initialValue} method. @return the current thread's value of this thread-local */ public T get() { Thread t = Thread.currentThread();//當前線程 ThreadLocalMap map = getMap(t);//獲取當前線程對應的ThreadLocalMap if (map != null) { ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);//獲取對應ThreadLocal的變數值 if (e != null) { @SuppressWarnings("unchecked") T result = (T)e.value; return result; } } return setInitialValue();//若當前線程還未創建ThreadLocalMap，則返回調用此方法併在其中調用createMap方法進行創建並返回初始值。 } //設置變數的值 public void set(T value) { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); } 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; } /** 為當前線程創建一個ThreadLocalMap的threadlocals,並將第一個值存入到當前map中 @param t the current thread @param firstValue value for the initial entry of the map */ void createMap(Thread t, T firstValue) { t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); } //刪除當前線程中ThreadLocalMap對應的ThreadLocal public void remove() { ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread()); if (m != null) m.remove(this); }
上述是在ThreadLocal類中的幾個主要的方法，他們的核心都是對其內部類ThreadLocalMap進行操作，下麵看一下該類的源代碼：
static class ThreadLocalMap { //map中的每個節點Entry,其鍵key是ThreadLocal並且還是弱引用，這也導致了後續會產生記憶體泄漏問題的原因。 static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; } /** * 初始化容量為16，以為對其擴充也必須是2的指數 */ private static final int INITIAL_CAPACITY = 16; /** * 真正用於存儲線程的每個ThreadLocal的數組，將ThreadLocal和其對應的值包裝為一個Entry。 */ private Entry[] table; ///....其他的方法和操作都和map的類似 }
總之，為不同線程創建不同的ThreadLocalMap，用線程本身為區分點，每個線程之間其實沒有任何的聯繫，說是說存放了變數的副本，其實可以理解為為每個線程單獨new了一個對象。
二、記憶體泄漏問題
在上面提到過，每個thread中都存在一個map, map的類型是ThreadLocal.ThreadLocalMap. Map中的key為一個threadlocal實例. 這個Map的確使用了弱引用,不過弱引用只是針對key. 每個key都弱引用指向threadlocal. 當把threadlocal實例置為null以後,沒有任何強引用指向threadlocal實例,所以threadlocal將會被gc回收. 但是,我們的value卻不能回收,因為存在一條從current thread連接過來的強引用. 只有當前thread結束以後, current thread就不會存在棧中,強引用斷開, Current Thread, Map, value將全部被GC回收.
所以得出一個結論就是只要這個線程對象被gc回收，就不會出現記憶體泄露，但在threadLocal設為null和線程結束這段時間不會被回收的，就發生了我們認為的記憶體泄露。其實這是一個對概念理解的不一致，也沒什麼好爭論的。最要命的是線程對象不被回收的情況，這就發生了真正意義上的記憶體泄露。比如使用線程池的時候，線程結束是不會銷毀的，會再次使用的。就可能出現記憶體泄露。
