一、ThreadLocal 了解
ThreadLocal 即线程变量，意思是ThreadLocal中填充的变量属于当前线程，该变量对其他线程而言是隔离的。ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。threadLocal是一个线程内部的存储类，可以在指定线程内存储数据，数据存储以后，只有指定线程可以得到该数据。
ThreadLocal实现主要涉及Thread，ThreadLocal，ThreadLocalMap这三个类。
// Thread 类部分源码
public class Thread implements Runnable {
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
/*
* InheritableThreadLocal values pertaining to this thread. This map is
* maintained by the InheritableThreadLocal class.
*/
ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
}
/**
* ThreadLocal类部分源码
* This class provides thread-local variables. These variables differ from
* their normal counterparts in that each thread that accesses one (via its
* {@code get} or {@code set} method) has its own, independently initialized
* copy of the variable. {@code ThreadLocal} instances are typically private
* static fields in classes that wish to associate state with a thread (e.g.,
* a user ID or Transaction ID).
*/
public class ThreadLocal<T> {
// 从ThreadLocalMap中获取存储在线程中的变量
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
// 初始化值
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;
}
// 最开始初始化为null
protected T initialValue() {
return null;
}
// 将变量存储在ThreadLocalMap中
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
// getMap方法，
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
// Thread中维护了一个ThreadLocalMap
return t.threadLocals;
}
// 根据当前线程创建一个新的ThreadLocalMap
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
// 移除掉ThreadLocalMap中存储的数据，以避免内存泄漏
public void remove() {
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
if (m != null)
m.remove(this);
}
}
主要的就是set()、get()、remove()、getMap()、createMap()、initialValue()这几个方法。
总结如下：
（1）每个Thread维护着一个ThreadLocalMap的引用
（2）ThreadLocalMap是ThreadLocal的内部类，用Entry来进行存储
（3）ThreadLocal创建的副本是存储在自己的threadLocals中的，也就是自己的ThreadLocalMap。
（4）ThreadLocalMap的键值为ThreadLocal对象，而且可以有多个threadLocal变量，因此保存在map中
（5）在进行get之前，必须先set，否则会报空指针异常，当然也可以初始化一个，但是必须重写initialValue()方法。
（6）ThreadLocal本身并不存储值，它只是作为一个key来让线程从ThreadLocalMap获取value。
二、ThreadLocal和Synchronized的比较
（1）ThreadLocal和Synchronized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Synchronized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Synchronized同步机制要求程序慎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，什么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。
概括起来说，对于多线程资源共享的问题，Synchronized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。
（2）Spring使用ThreadLocal解决线程安全问题
我们知道在一般情况下，只有无状态的Bean才可以在多线程环境下共享，在Spring中，绝大部分Bean都可以声明为singleton作用域。就是因为Spring对一些Bean（如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等）中非线程安全状态采用ThreadLocal进行处理，让它们也成为线程安全的状态，因为有状态的Bean就可以在多线程中共享了。
一般的Web应用划分为展现层、服务层和持久层三个层次，在不同的层中编写对应的逻辑，下层通过接口向上层开放功能调用。在一般情况下，从接收请求到返回响应所经过的所有程序调用都同属于一个线程。
这样你就可以根据需要，将一些非线程安全的变量以ThreadLocal存放，在同一次请求响应的调用线程中，所有关联的对象引用到的都是同一个变量。
三、ThreadLocal 内存泄漏问题
上面这张图详细的揭示了ThreadLocal和Thread以及ThreadLocalMap三者的关系。
1、Thread中有一个map，就是ThreadLocalMap；
2、ThreadLocalMap的key是ThreadLocal，值是我们自己设定的；
3、ThreadLocal是一个弱引用，当为null时，会被当成垃圾回收；
4、当ThreadLocal为null，也就是要被垃圾回收器回收了，但此时的ThreadLocalMap生命周期和Thread的一样，它不会被回收，这时候就出现了一个现象，那就是ThreadLocalMap的key没了，但value还在，这就造成了内存泄漏。
解决办法：使用完ThreadLocal后，执行remove操作，避免出现内存溢出情况。
参考资料：
（1）https://www.jianshu.com/p/3c5d7f09dfbd
（2）https://baijiahao.baidu.com/s?id=1653790035315010634&wfr=spider&for=pc
（3）https://blog.csdn.net/qjyong/article/details/2158097
（4）https://www.cnblogs.com/fsmly/p/11020641.html
（5）https://www.jianshu.com/p/6fc3bba12f38
（6）https://blog.csdn.net/zzg1229059735/article/details/82715741