ThreadLocal 用于在不同线程中互不干扰的存储并提供数据。
这里不对源码进行深究，只浅显的对实现原理进行了解。
本次涉及到的源码为 Source for Android 27.
ThreadLocal 的实现，需要借助到 ThreadLocalMap。
需要提前交代的：
在一个 Thread 实例内部，都有一个 threadLocals 成员变量（ThreadLocalMap 类型），而这个 threadLocals 内部又维护了一个 Entry 类型的数组。
而 Entry 是一个 key - value 实体，用于保存 ThreadLocal - Object 键值实体。
先看一段代码：
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
setContentView(R.layout.activity_main3);
ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
new Thread(() -> {
threadLocal.set("Thread 1");
Log.d("Test", "Thread 1 => "+threadLocal.get());
}).start();
threadLocal.set("Main");
Log.d("Test", "MainThread => "+threadLocal.get());
}
在这段代码里面，生成了一个 ThreadLocal<String> 实例 threadLocal，然后分别在 UI 线程和一个子线程里面去分别进行 set() 和 get() 操作。然后，就会在不同线程里面打印对应的值。
首先看 threadLocal.set() 方法内部：
// ThreadLocal.set()
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();//获得调用 set() 方法所处的线程实例，即 Thread 实例
ThreadLocalMap map = getMap(t);//进一步获得 Thread 实例的 threadLocals(ThreadLocalMap 类型) 成员变量
if (map != null)
map.set(ThreadLocal.this, value);
else
//如果 t 的 threadLocals == null，则新建一个
//新建的时候会将当前 ThreadLocal 的 this 引用传递进去
createMap(t, value);
}
// ThreadLocal.getMap()
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
//每个 Thread 实例都会有一个 threadLocals 成员变量
return t.threadLocals;
}
在某一线程里面调用 threadLocal 的 set(value) 方法，那么 Thread.currentThread() 就会得到当前线程的实例，然后通过该 Thread 实例获取到其内部的成员变量 threadLocals （ThreadLocalMap 类型），然后将当前 threadLocal 实例作为 key 值，与形参 value 绑定在一起生成一个 Entry 实例（当然这里是通常情况，不考虑重复的 key 而替换原值的情况），并存储到 ThreadLocalMap 内部的 Entry[] 中。
// ThreadLocalMap.set()
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
// 如果是重复的 key 值，则替换原有的 value 值
// 这就对应着在同一个线程调用两次 threadLocal.set() 情况
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
通过上述内容，可以得到如下关系：
通过 threadLocal.set(value) 就将 threadLocal 实例与 value 绑定在一起存放在了当前线程（即 Thread 实例）之中（这是从模糊的概念上来说），或者可以说，当前线程根据 threadLocal 实例作为索引，可以存储对应的 value 值。
只要理解了 threadLocal.set(value) 大致的原理，那么对于 threadLocal.get() 方法也容易理解了。
// ThreadLocal
public T get() {
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();
}
在 threadLocal.get() 的时候，就会根据当前线程（ Thread 实例）得到对应的 threadLocals （ThreadLocalMap 类型），再进一步得到 Entry[] 中 key 值为 threadLocal 的 Entry 实例，最后获得 Entry 实例的 value 值。
上述，就是 ThreadLocal 的 set(value) 和 get() 的大致实现，虽然有点绕，但是仔细体会一下，还是容易理解的。
彩蛋部分：
另外，我在自己琢磨到似懂非懂的状态时，就突然产生了一个疑问，为什么 ThreadLocalMap 内部要维护一个 Entry[] （数组），而不是单个的 Entry 实例，因为明明只要存储 threadLocal-value 的键值对。
后来，突然一下就想明白了，看了下面的代码，也许就能体会到了。
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main3);
ThreadLocal<Boolean> threadLocal1 = new ThreadLocal<>();
ThreadLocal<String> threadLocal2 = new ThreadLocal<>();
new Thread(() -> {
threadLocal1.set(true);
threadLocal2.set("Thread 1");
Log.d("Test", "Thread 1 => "+threadLocal1.get());
Log.d("Test", "Thread 1 => "+threadLocal2.get());
}).start();
threadLocal1.set(false);
threadLocal2.set("Main");
Log.d("Test", "MainThread => "+threadLocal1.get());
Log.d("Test", "MainThread => "+threadLocal2.get());
}
对于每一个线程（即 Thread 实例）来说，可能遇到需要维护多个不同的 threadLocal-value 的情况（即会产生多个不同的 Entry 实例），因此，就需要一个 Entry[] 来保存多个 Entry 实例。
最后，还需要说明的一点是，ThreadLocal 的作用是为不同的线程存储对应的对象（实际上是对象的引用，想想 String 类型），如果在两个线程中存储的都是同一个对象的引用，那么在两个线程中得到也必然会是同一对象的引用，这点是需要注意的。
public class Test {
int anInt;
public static void main(String[] args) {
Test t = new Test();
t.anInt = 3;
ThreadLocal<Test> local = new ThreadLocal<>();
local.set(t);
local.get().t(10);
new Thread(() -> {
local.set(t);
System.out.println(local.get().anInt);
}).start();
System.out.println(local.get().anInt);
}
public int t(int v) {
anInt = v;
return anInt;
}
}
打印结果：
10
10
可供参考的文章：
ThreadLocal四重奏 系列