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对不起啦，对java的静态内部类理解不足，下面的图对ThreadLocalMap的引用的画面可能问题，请大家指正！我会总结大家的意见修改后形成最终结论！非常感谢！
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针对ThreadLocal的源代码，我画了这样一张图，并把其set和get方法的伪代码写出来，相信你结合源码一下就能明白了：
先简单看看ThreadLocal源码：（在后面会为大家上图说明，并给出一个ThreadLocal简单用法）
public class ThreadLocal<T> {
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null)
return (T)e.value;
}
return setInitialValue();
}
......
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
......
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
......
}
public class Thread implements Runnable {
......
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
......
}
总结的图如下：
从图中可以看到，每个thread中都存在一个map，对此map作几下以点总结：
1、由于map是属于当前线程的，自然在多线程环境中，其每一分ThreadLocal类型的变量的拷贝都是独立的，也就是线程安全的。这也是采用ThreadLocal变量与采用线程同步方式解决线程安全的最大区别——采用线程同步方式，类的成员变量作为多线程之间的共享资源；而采用ThreadLocal变量，根本就没有想到到共享，也不可能共享。
2、map的类型是ThreadLocal的内部类ThreadLocalMap，为什么是内部类呢？这是因为该map要使用其外部类ThreadLocal的this指针作为key，这样可以保证同一个ThreadLocal类型的变量的拷贝只有唯一一份。另外注意个Map中的key是Threadlocal实例的弱引用，为什么使用弱引用呢？这个在后面为大家略作分析。
3、ThreadLocalMap是ThreadLocal的静态内部类，为什么是静态呢？
threadLocals是定义在Thread类中的，如果不是静态内部类，那Thread类中定义这个变量还需要得到ThreadLocal类的实例，这是很不方便的。可能还有其它原因（没深入研究）。
另外，由于ThreadLocalMap是通过ThreadLocal变量的this指针作为key的，因此如果ThreadLocal变量不是同一个对象，那么拿到的ThreadLocal变量就是另一份拷贝。（后面的示例代码中会做简要说明）。
4、因为ThreadLocalMap是独立于这个ThreadLocal变量的，所以在一个类中可以声明、定义多个ThreadLocal变量，这些ThreadLocal变量都会被确保是独立于线程的拷贝。
下面看一个例子：
public class TestThreadLocal {
ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>();
ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>();
public void set() {
//key就是ThreadLocal变量自身(this)
System.out.println("set longLocal: " + "key=" + longLocal + ",value=" + Thread.currentThread().getId());
longLocal.set(Thread.currentThread().getId());
System.out.println("set stringLocal: "+ "key=" + stringLocal + ",value=" + Thread.currentThread().getName());
stringLocal.set(Thread.currentThread().getName());
}
public long getLong() {
System.out.print("getLongLocal: ");
return longLocal.get();
}
public String getString() {
System.out.print("getStringLocal: ");
return stringLocal.get();
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final TestThreadLocal test = new TestThreadLocal();
printThreadName();
test.set();
System.out.println(test.getLong());
System.out.println(test.getString());
Thread thread1 = new Thread(){
public void run() {
printThreadName();
test.set();
System.out.println(test.getLong());
System.out.println(test.getString());
};
};
thread1.start();
thread1.join();
Thread thread2 = new Thread(){
TestThreadLocal test2 = new TestThreadLocal();
public void run() {
printThreadName();
test2.set();
System.out.println(test2.getLong());
System.out.println(test2.getString());
};
};
thread2.start();
thread2.join();
printThreadName();
System.out.println(test.getLong());
System.out.println(test.getString());
}
private static void printThreadName(){
System.out.println("-------------------");
System.out.println("[IN Thread " + Thread.currentThread().getName() + "]");
}
}
运行结果如下：
可以明显看出：main线程和Thread-0采用的key都是同一对象，因此在两个线程中使用同一key但保存了独立于线程的不同拷贝；Thread-1由于是重新new出来的TestThreadLocal，因此采用的key则是不同的key，所以取出来的是另一份拷贝。（因此如果要取到的是同一对象，必须要求其key是同一对象）
-------------------
[IN Thread main]
set longLocal: key=java.lang.ThreadLocal@11671b2,value=1
set stringLocal: key=java.lang.ThreadLocal@12452e8,value=main
getLongLocal: 1
getStringLocal: main
-------------------
[IN Thread Thread-0]
set longLocal: key=java.lang.ThreadLocal@11671b2,value=8
set stringLocal: key=java.lang.ThreadLocal@12452e8,value=Thread-0
getLongLocal: 8
getStringLocal: Thread-0
-------------------
[IN Thread Thread-1]
set longLocal: key=java.lang.ThreadLocal@1e4f7c2,value=9
set stringLocal: key=java.lang.ThreadLocal@145f0e3,value=Thread-1
getLongLocal: 9
getStringLocal: Thread-1
-------------------
[IN Thread main]
getLongLocal: 1
getStringLocal: main