最近看一些面经，好像很多时候都有提到ThrealLocal的实现原理，之前在学习多线程的时候似乎没有太注意ThreadLocal这个本地线程，现在看看源码，学习一下。
ThreadLocal是线程内部的数据存储类，通过它可以指定的线程中存储数据，数据存储以后，只有在指定线程中可以获取到存储的数据，对于其他线程来说则无法获取数据.
自定义实现一个ThreadLocal,先定义一个map，将当前线程作为key，线程拥有的数据作为值存入map，实现value为当前线程私有。
/** * @ClassName MyThreadLocal * @Description: 自定义一个简易ThreadLocal * @Author zhouyang * @Date 2019/5/22 下午9:55. */ public class MyThreadLocal<T> { //基于map实现 private Map<Thread,T> values = new HashMap<>(); //存值 public synchronized void set(T value){ values.put(Thread.currentThread(),value); } //取值 public synchronized T get(){ return values.get(Thread.currentThread()); } }自定义可以完成基本功能，但是在多线程中性能较差，会发生冲突。
源码中的set和get方法，保证了各个线程之间的数据互不干扰。
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() { 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(); } ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals; }可以发现，每个线程中都有一个ThreadLocalMap数据结构，当执行set方法时，其值是保存在当前线程的threadLocals变量中，当执行set方法中，是从当前线程的threadLocals变量获取。 所以在线程1中set的值，对线程2来说是摸不到的，而且在线程2中重新set的话，也不会影响到线程1中的值，保证了线程之间不会相互干扰。
ThredLocalMap是ThreadLocal中的一个内部类，用于存储线程的ThreadLocalMap对象。
static class ThreadLocalMap { // 自定义Entry类用于存储<ThreadLocal, Value>键值对. static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal> { Object value; Entry(ThreadLocal k, Object v) { super(k); value = v; } } private Entry[] table; private static final int INITIAL_CAPACITY = 16; private int threshold; ThreadLocalMap(ThreadLocal firstKey, Object firstValue) { // 使用数组来模拟实现Map. table = new Entry[INITIAL_CAPACITY]; // 使用ThreadLocal的HashCode来生成下标，尽量减少哈希碰撞 int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1); table[i] = new Entry(firstKey, firstValue); size = 1; setThreshold(INITIAL_CAPACITY); } // 设置扩容resize时的阈值 private void setThreshold(int len) { threshold = len * 2 / 3; } }在ThreadLoalMap中，也是初始化一个大小16的Entry数组，Entry对象用来保存每一个key-value键值对，只不过这里的key永远都是ThreadLocal对象，是不是很神奇，通过ThreadLocal对象的set方法，结果把ThreadLocal对象自己当做key，放进了ThreadLoalMap中。 这里需要注意的是，ThreadLoalMap的Entry是继承WeakReference，和HashMap很大的区别是，Entry中没有next字段，所以就不存在链表的情况了。
在ThreadLocalMap中，数据的存入源码：
/** * Set the value associated with key. * * @param key the thread local object * @param value the value to be set */ private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) { // We don't use a fast path as with get() because it is at // least as common to use set() to create new entries as // it is to replace existing ones, in which case, a fast // path would fail more often than not. 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(); }在插入过程中，根据ThreadLocal对象的hash值，定位到table中的位置i，过程如下：
1、如果当前位置是空的，那么正好，就初始化一个Entry对象放在位置i上；2、不巧，位置i已经有Entry对象了，如果这个Entry对象的key正好是即将设置的key，那么重新设置Entry中的value；3、很不巧，位置i的Entry对象，和即将设置的key没关系，那么只能找下一个空位置； 这样的话，在get的时候，也会根据ThreadLocal对象的hash值，定位到table中的位置，然后判断该位置Entry对象中的key是否和get的key一致，如果不一致，就判断下一个位置 可以发现，set和get如果冲突严重的话，效率很低，因为ThreadLoalMap是Thread的一个属性，所以即使在自己的代码中控制了设置的元素个数，但还是不能控制其它代码的行为。如果使用ThreadLocal的set方法之后，没有显示的调用remove方法，就有可能发生内存泄露，所以养成良好的编程习惯十分重要，使用完ThreadLocal之后，记得调用remove方法。
ThreadLocal<String> localName = new ThreadLocal(); try { localName.set("crazyang"); // 其它业务逻辑 } finally { localName.remove(); }