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ThreadLocal类提供了线程局部 (thread-local) 变量。这些变量与普通变量不同，每个线程都可以通过其 get 或 set方法来访问自己的独立初始化的变量副本。ThreadLocal 实例是private static 类型，它们希望将状态与某一个线程（例如，用户 ID 或事务 ID）相关联。-------ThreadLocal类注释
首先看一下ThreadLocal的部分核心源码
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();
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
map.set(this, value);
createMap(t, value);
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
map.set(this, value);
createMap(t, value);
public void remove() {
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
m.remove(this);
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
从ThreadLocal几个重要的方法源码可以看出来，set,get,remove操作都离不开ThreadLocalMap,ThreadLocalMap是ThreadLocal的静态内部类，是实现ThreadLocal功能的核心，这个类本质上是一个map，和HashMap之类的实现相似，依然是key-value的形式，其中有一个内部类Entry，其中key可以看作是ThreadLocal实例，但是其本质是持有ThreadLocal实例的弱引用。
ThreadLocalMap
ThreadLocalMap是ThreadLocal的静态内部类，其承载了ThreadLocal功能的核心实现，理解透ThreadLocalMap就对整个ThreadLocal也就基本理解了。
基本属性及Entry内部类
/**
*/
* Entry继承WeakReference，并且用ThreadLocal作为key.如果key为null * (entry.get() == null)表示key不再被引用，表示ThreadLocal对象被回收 * 因此这时候entry也可以从table从清除。static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { /** The value associated with this ThreadLocal. */ Object value; Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) { super(k); value = v; * 初始容量，必须是2的n次方，同样数组长度必须是2的n次方 private static final int INITIAL_CAPACITY = 16; private Entry[] table; private int size = 0; private int threshold; // Default to 0 *阀值的具体指的设置，定义长度的2/3，超过这个阀值就会进行扩容
private void setThreshold(int len) { threshold = len * 2 / 3;}
set 方法
首先通过ThreadLocal的set方法来了解TheadLocalMap的存值机制。
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
map.set(this, value);
createMap(t, value);
先是获取当前的线程，然后通过getMap方法获取ThreadLocalMap,这个getMap具体做了哪些事呢，我们接着往下看源码
ThreadLocalMapgetMap(Thread t) {
returnt.threadLocals;
}
通过获取Thread的成员属性threadLocals来拿到这个ThreadLocalMap,所以ThreadLocal没有ThreadLocalMap的引用，是在Thread中
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
在Thread类中源码如上，这样就很好理解了，getMap方法传入当前类，然后拿到当前线程的ThreadLocalMap,接着源码继续，判断获取的map是否有值，如果有值，调用map的set方法进行设置，然后大家看到，真正设置值的是ThreadLocalMap的set方法。
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
* 如果当前索引上的table[i]不为空，在没有return的情况下，
* 就使用nextIndex()获取下一个（线性探测法）。
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == key) {
e.value = value;
return;
* table[i]上的key为空，说明被回收了。
* 这个时候说明该table[i]可以重新使用，
* 用新的key-value将其替换,并删除其他无效的entry
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
//找到为空的插入位置，插入值，在为空的位置插入需要对size进行加1操作
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
* cleanSomeSlots用于清除那些e.get()==null，
* 也就是table[index] != null && table[index].get()==null
* 之前提到过，这种数据key关联的对象已经被回收，所以这个* * *
* Entry(table[index])可以被置null。
* 如果没有清除任何entry,并且当前使用量达到了负载因子所定义(长度的2/3)，
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
首先，要计算索引，这个索引怎么计算呢，要先看下ThreadLocalMap的构造函数
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1)，& (INITIAL_CAPACITY - 1),这是取模的一种方式，对于2的n次方作为模数取模，用此代替%(2^n)，这也就是为啥容量必须为2的n次方。
private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();
private static AtomicInteger nextHashCode =
new AtomicInteger();
private static final int HASH_INCREMENT = 0x61c88647;
private static int nextHashCode() {
return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT);
定义了一个AtomicInteger类型，每次获取当前值并加上HASH_INCREMENT ，HASH_INCREMENT = 0x61c88647,关于这个值和斐波那契数列有关，其主要目的就是为了让哈希码能均匀的分布在2的n次方的数组里, 也就是Entry[] table中，如果发生哈希冲突是如何解决呢，ThreadLocalMap使用线性弹测法来解决哈希冲突，线性探测法的地址增量di = 1, 2, ... , m-1，其中，i为探测次数。该方法一次探测下一个地址，直到有空的地址后插入，若整个空间都找不到空余的地址，则产生溢出。假设当前table长度为16，也就是说如果计算出来key的hash值为14，如果table[14]上已经有值，并且其key与当前key不一致，那么就发生了hash冲突，这个时候将14加1得到15，取table[15]进行判断，这个时候如果还是冲突会回到0，取table[0],以此类推，直到可以插入。
来看下线性探测的相关代码
private static int nextIndex(int i, int len) {
return ((i + 1 < len) ? i + 1 : 0);
private static int prevIndex(int i, int len) {
return ((i - 1 >= 0) ? i - 1 : len - 1);
这个 set方法就大致讲解完了，比较长，我们来总结一下
-
根据哈希码和数组长度求元素放置的位置
-
从第一步得出的下标开始往后遍历，如果key相等，就覆盖value,如果key为null,用新的key、value覆盖，同时清理历史key=null的陈旧数据。
-
如果超过阀值，就需要再哈希。
get方法
首先看一下ThreadLocal的get方法源码
//同set方法一样，先获取当前线程
Thread t = Thread.currentThread();
//获取当前ThreadLocalMap实例
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
//不为空就返回value
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
return setInitialValue();
protected T initialValue() {
private T setInitialValue() {
//获取初始化的value,默认为null
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
map.set(this, value);
//为空第一次初始化，体现了延迟加载的策略
createMap(t, value);
具体解释以及在注释中标注，主要看下ThreadLocalMap的getEntry方法
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
//通过key获取具体的哈希值，既而拿到具体的Entry
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
if (e != null && e.get() == key)
return e;
//如果找不到对应的值就调用此方法
return getEntryAfterMiss(key, i, e);
private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
while (e != null) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == key)
return e;
if (k == null)
//清除无效的entry
expungeStaleEntry(i);
//通过线性探测法向后扫描
i = nextIndex(i, len);
e = tab[i];
总结
-
从当前线程中获取ThreadLocalMap，查询·当前ThreadLocalMap变量实例对应的Entry,如果不为null，获取value，返回
-
如果map为null,也就是坏没有初始化，走初始化方法。
remove方法
同样的，先看下ThreadLocal的remove方法源码
public voidremove() {
ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
if(m !=null)
m.remove(this);
}
可以看到就是通过getMap获取当前ThreadLocalMap实例，然后调用ThreadLocalMap中的remove方法。
private void remove(ThreadLocal<?> key) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
//通过key获得具体的索引
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
//进行for循环，通过线性探测查找正确的key
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
if (e.get() == key) {
//调用weakrefrence的clear()清除引用
e.clear();
// 连续段清除
expungeStaleEntry(i);
return;
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