为什么需要ThreadLocal模式

下面的变量都是指的引用变量。
如果我们在方法中要使用方法外的变量（不包括当前类或者父类的成员变量），有两种方式可以引用到方法外的变量：
1.方法传参。
2.将需要被引用的变量定义为类的静态变量。
两种方式都有弊端：方法传参的弊端是可能需要在很多地方传递这个参数（因为变量的存储和获取可能在不同的模块中）；定义为类的静态变量则会引发线程安全问题。
为了解决以上两个问题，SUN公司的技术人员提出了ThreadLocal模式。存储变量时，ThreadLocal类会获取当前的线程对象Thread，并且把需要使用的变量（对象）存储到Thread的ThreadLocalMap中；获取变量时，ThreadLocal类会从当前线程对象Thread的ThreadLocalMap中去获取。这样既避免了参数传递，又不会引发线程安全问题。
下面贴出ThreadLocal的源码。
1.存储变量，ThreadLocal.set(value)：

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

首先会获取当前线程对象Thread，然后从Thread中取出ThreadLocalMap，ThreadLocal.getMap(thread)：

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
}

如果当前的线程对象已经存在ThreadLocalMap，则存储变量；如果不存在，则先创建ThreadLocalMap，并且存储变量，ThreadLocal.createMap(thread, value)：

void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

注意，这里是以ThreadLocal作为Key。
2.获取变量，ThreadLocal.get()：

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();
    }

先获取Thread对象，再从Thread中获取ThreadLocalMap。如果ThreadLocalMap存在，并且把当前的ThreadLocal对象作为Key获取到了Value，则返回Value，否则初始化ThreadLocalMap。ThreadLocal.setInitalValue()：

private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
        return value;
    }

ThreadLocal.initialValue()直接返回了null：

protected T initialValue() {
        return null;
    }

ThreadLocal模式提供一种在线程内共享变量（资源）的机制。但是ThreadLocal本身并不保证线程安全，所以如果要安全地使用ThreadLocal模式，共享变量必须是一个局部变量或者共享变量本身是线程安全的。
下面来看一个hibernate中典型的ThreadLocal的应用：

private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();  

    public static Session getSession() throws InfrastructureException {  
        Session s = threadSession.get();  
        try {  
            if (s == null) {  
                s = getSessionFactory().openSession();  
                threadSession.set(s);  
            }  
        } catch (HibernateException ex) {  
            throw new InfrastructureException(ex);  
        }  
        return s;  
    }  

这里需要被共享的变量Session就是一个局部变量。