ThreadLocal是JVM专门提供的功能，仅为线程提供隔离的存储空间。与实例作用域变量的值一样，变量只能绑定到类的给定实例。每个对象都有其唯一的值，它们不能看到彼此的值。ThreadLocal变量的概念也是如此，在对象实例的意义上，它们是线程的本地线程，除了创建它的线程之外，其他线程看不到它。在这里看到的

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.stream.IntStream;


public class ThreadId {
private static final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(1000);

// Thread local variable containing each thread's ID
private static final ThreadLocal<Integer> threadId = ThreadLocal.withInitial(() -> nextId.getAndIncrement());


// Returns the current thread's unique ID, assigning it if necessary
public static int get() {
    return threadId.get();
}

public static void main(String[] args) {

    new Thread(() -> IntStream.range(1, 3).forEach(i -> {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " >> " + new ThreadId().get());
    })).start();

    new Thread(() -> IntStream.range(1, 3).forEach(i -> {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " >> " + new ThreadId().get());
    })).start();

    new Thread(() -> IntStream.range(1, 3).forEach(i -> {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " >> " + new ThreadId().get());
    })).start();

}
}

从本质上讲，当您需要一个变量的值依赖于当前线程，并且不方便您以其他方式将值附加到线程(例如，子类化线程)。

典型的情况是，其他框架创建了运行代码的线程，例如servlet容器，或者使用ThreadLocal更有意义，因为你的变量“在它的逻辑位置”(而不是挂在thread子类或其他哈希映射中的变量)。

在我的网站上，我有一些关于何时使用ThreadLocal的进一步讨论和示例，您可能也会感兴趣。

有些人主张使用ThreadLocal作为一种方法，在某些并发算法中，当你需要线程号时，将“线程ID”附加到每个线程上(参见Herlihy & Shavit)。在这种情况下，检查你是否真的得到了好处!

当您希望某些状态不应该在不同线程之间共享，但每个线程在其整个生命周期内都可以访问时，ThreadLocal非常有用。

As an example, imagine a web application, where each request is served by a different thread. Imagine that for each request you need a piece of data multiple times, which is quite expensive to compute. However, that data might have changed for each incoming request, which means that you can't use a plain cache. A simple, quick solution to this problem would be to have a ThreadLocal variable holding access to this data, so that you have to calculate it only once for each request. Of course, this problem can also be solved without the use of ThreadLocal, but I devised it for illustration purposes.

也就是说，请记住ThreadLocals本质上是一种全局状态的形式。因此，它有许多其他含义，只有在考虑了所有其他可能的解决方案后才应该使用。

可以使用threadlocal变量的两个用例- 1-当我们需要将状态与线程关联时(例如，用户ID或事务ID)。这通常发生在web应用程序中，每个发送到servlet的请求都有一个与之关联的唯一transactionID。

// This class will provide a thread local variable which
// will provide a unique ID for each thread
class ThreadId {
    // Atomic integer containing the next thread ID to be assigned
    private static final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(0);

    // Thread local variable containing each thread's ID
    private static final ThreadLocal<Integer> threadId =
        ThreadLocal.<Integer>withInitial(()-> {return nextId.getAndIncrement();});

    // Returns the current thread's unique ID, assigning it if necessary
    public static int get() {
        return threadId.get();
    }
}

注意，这里的withInitial方法是使用lambda表达式实现的。 2-另一个用例是当我们想要一个线程安全的实例时，我们不想使用同步，因为同步的性能成本更高。其中一种情况是使用SimpleDateFormat。由于SimpleDateFormat不是线程安全的，所以我们必须提供机制使其线程安全。

public class ThreadLocalDemo1 implements Runnable {
    // threadlocal variable is created
    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormat = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>(){
        @Override
        protected SimpleDateFormat initialValue(){
            System.out.println("Initializing SimpleDateFormat for - " + Thread.currentThread().getName() );
            return new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy");
        }
    };

    public static void main(String[] args) {
        ThreadLocalDemo1 td = new ThreadLocalDemo1();
        // Two threads are created
        Thread t1 = new Thread(td, "Thread-1");
        Thread t2 = new Thread(td, "Thread-2");
        t1.start();
        t2.start();
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread run execution started for " + Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("Date formatter pattern is  " + dateFormat.get().toPattern());
        System.out.println("Formatted date is " + dateFormat.get().format(new Date()));
    } 

}

线程局部变量通常用于防止基于线程的设计中的共享 可变单例或全局变量。

在不使用连接池的情况下，它可以用于为每个线程建立单独的JDBC连接等场景。

private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder
           = new ThreadLocal<Connection>() {
      public Connection initialValue() {
           return DriverManager.getConnection(DB_URL);
          }
     };

public static Connection getConnection() {
      return connectionHolder.get();
} 

当您调用getConnection时，它将返回与该线程关联的连接。对于其他属性(如dateformat、事务上下文等)，您不希望在线程之间共享，也可以这样做。

您也可以使用局部变量来实现相同的目的，但是这些资源通常会占用创建时间，因此您不希望在使用它们执行某些业务逻辑时一次又一次地创建它们。然而，ThreadLocal值存储在线程对象本身中，一旦线程被垃圾收集，这些值也就消失了。

这个链接很好地解释了ThreadLocal的用法。

什么时候?

当一个对象不是线程安全的时候，为了避免影响可伸缩性的同步，给每个线程一个对象，并保持它的线程作用域，即ThreadLocal。最常用但不是线程安全的对象之一是数据库Connection和JMSConnection。

如何?

例如，Spring框架通过将这些连接对象保存在ThreadLocal变量中，在幕后大量使用ThreadLocal来管理事务。在高层，当事务启动时，它获得连接(并禁用自动提交)并将其保存在ThreadLocal中。在进一步的db调用中，它使用相同的连接与db通信。最后，它从ThreadLocal获取连接，提交(或回滚)事务并释放连接。

我认为log4j也使用ThreadLocal来维护MDC。