ThreadLocal in Java had been introduced on JDK 1.2 but was later generified in JDK 1.5 to introduce type safety on ThreadLocal variable. ThreadLocal can be associated with Thread scope, all the code which is executed by Thread has access to ThreadLocal variables but two thread can not see each others ThreadLocal variable. Each thread holds an exclusive copy of ThreadLocal variable which becomes eligible to Garbage collection after thread finished or died, normally or due to any Exception, Given those ThreadLocal variable doesn't have any other live references. ThreadLocal variables in Java are generally private static fields in Classes and maintain its state inside Thread.

阅读更多:Java示例程序和教程中的ThreadLocal

正如@unknown(谷歌)所提到的，它的用途是定义一个全局变量，其中引用的值在每个线程中都是唯一的。它的使用通常需要存储某种链接到当前执行线程的上下文信息。

我们在Java EE环境中使用它来将用户标识传递给不支持Java EE的类(不能访问HttpSession或EJB SessionContext)。通过这种方式，代码可以从任何地方访问标识，而不必在每个方法调用中显式地传递它。

大多数Java EE调用中的操作的请求/响应周期使得这种类型的使用很容易，因为它提供了定义良好的入口和出口点来设置和取消设置ThreadLocal。

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()));
    } 

}

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。

您必须非常小心地使用ThreadLocal模式。有一些主要的缺点，如Phil所提到的，但其中一个没有提到的是，要确保设置ThreadLocal上下文的代码不是“可重入的”。

当设置信息的代码第二次或第三次运行时，可能会发生糟糕的事情，因为线程上的信息可能会在您没有预料到的时候开始发生变化。因此，在再次设置ThreadLocal信息之前，请注意确保没有设置它。

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。