ThreadLocal很容易让人望文生义，想当然地认为是一个“本地线程”。其实，ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量，也许把它命名为ThreadLocalVariable更容易让人理解一些。当使用ThreadLocal维护变量时，Threadlocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其他线程所独立的副本。
从线程的角度看，目标变量就是线程的本地变量，这也是类名中“Local”所要表达的意思。线程局部变量并不是Java的新发明，很多语言(如IBM XL FORTRAN)在语法层面就提供了线程局部变量。在Java中没有提供语言级支持，而是变相地通过ThreadLocal的类提供支持。
JDK5以后提供了泛型支持，ThreadLocal被定义为支持泛型：
public class ThreadLocal<T> extends Object
T为线程局部变量的类型。该类定义了4个方法：
1)、protected T initialValue():返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”。线程的第一次使用get()方法访问变量时将调用此方法，但如果线程之前调用了set(T)方法，则不会对该线程再调用initialValue方法。通常，此方法对每个线程最多调用一次，但如果在调用get()后又调用了remove()，则可能再次调用此方法。
该实现返回null，如果程序员希望线程局部变量具有null以外的值，则必须为ThreadLocal创建子类，并重写此方法。通常将使用匿名内部类完成此操作。
2)public Tget():返回此线程局部变量的当前线程副本中的值。如果变量没有用于当前线程的值，则先将其初始化为调用initialValue方法返回的值。
3)public void Set(T value):将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。大部分子类不需要重写此方法，它们只依靠initialValue()方法来设置线程局部变量的值。
4)public void remove():移除此线程局部变量当前线程的值。如果此线程局部变量随后被当前线程读取，且这期间当前线程没有设置其值，则将调用其initialValue()方法重新初始化其值。这将导致在当前线程多次调用initialValue方法。
下面是一个使用ThreadLocal的例子，每个线程产生自己独立的序列号。就是使用Threadlocal存储每个线程独立的版本号副本，线程之间互不干扰。
- public class SequenceNumber {
- //定义匿名内部类创建ThreadLocal的变量
- private static ThreadLocal<Integer> seqNum=new ThreadLocal<Integer>(){
- //覆盖初始化方法
- public Integer initialValue(){
- return 0;
- }
- };
- //下一个序列号
- public int getNextNum(){
- seqNum.set(seqNum.get()+1);
- return seqNum.get();
- }
- private static class TestClient extends Thread{
- private SequenceNumber sn;
- public TestClient(SequenceNumber sn){
- this.sn=sn;
- }
- //产生序列号
- public void run(){
- for(int i=0;i<3;i++){
- System.out.println("Thread["+Thread.currentThread().getName()+
- "] sn["+sn.getNextNum()+"]");
- }
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- SequenceNumber seqNum=new SequenceNumber();
- //三个线程产生各自的序列号
- TestClient t1=new TestClient(seqNum);
- TestClient t2=new TestClient(seqNum);
- TestClient t3=new TestClient(seqNum);
- t1.start();
- t2.start();
- t3.start();
- }
- }
程序的运行结果如下：
- Thread[Thread-0] sn[1]
- Thread[Thread-0] sn[2]
- Thread[Thread-0] sn[3]
- Thread[Thread-1] sn[1]
- Thread[Thread-1] sn[2]
- Thread[Thread-1] sn[3]
- Thread[Thread-2] sn[1]
- Thread[Thread-2] sn[2]
- Thread[Thread-2] sn[3]
从运行结果可以看出，使用了ThreadLocal后，每个线程产生了独立的序列号，没有相互干扰。通常我们通过匿名内部类的方式定义ThreadLocal的子类，提供初始的变量值。
ThreadLocal和线程同步机制相比有什么优势呢？ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。
在同步机制中，通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的，使用同步机制要求程序缜密地分析什么时候对变量进行读写，什么时候需要锁定某个对象，时候时候释放对象锁等繁杂的问题，程序设计和编写难度相对较大。
而ThreadLocal则从另一个角度来解决多线程的并发访问。ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本，从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象，在编写多线程代码时，可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。
概况起来说，对于多线程资源共享的问题，同步机制采用了“以时间换空间”的方式，而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供了一份变量，让不同的线程排队访问，而后者为每一个线程都提供了一份变量，因此可以同时访问而互不影响。
需要注意的是ThreadLocal对象是一个本质上存在风险的工具，应该在完全理解将要使用的线程模型之后，再去使用ThreadLocal对象。这就引出了线程池(thread pool)的问题，线程池是一种线程重用技术，有了线程池就不必为每个任务创建线的线程，一个线程可能会多次使用，用于这种环境的任何ThreadLocal对象包含的都是最后使用该线程的代码锁设置的状态，而不是在开始执行新线程时所具有的未被初始化的状态。
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