首先，简单的讲解一下。
1、每个线程里面有一个ThreadLocalMap，他存的键就是一个ThreadLocal对象，值是用户设置进去的。
2、ThreadLocal每次get、set都会拿出当前线程的ThreadLocalMap对象。
3、但是ThreadLocalMap又是ThreadLocal里面的一个内部类。
怎么使用threadLocal我就不写了，大家自行网上搜索。这里主要介绍原理。
原理解释
解释第一点：
查看Thread的源码，里面有一端代码：
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
* by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
这就是每个线程都有一个ThreadLocalMap的解释。
另外查看ThreadLocal的set方法：
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}这里map是当前线程的threadLocalMap对象，下面会讲到，map调用set方法的时候，key是this，也解释了“他存的键就是一个ThreadLocal对象，值是用户设置进去的”这一点。
解释第二点：
查看ThreadLocal的源码，找到get()
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();
}
getMap(t)方法就是把当前线程的ThreadLocalMap找出来：
/**
* Get the map associated with a ThreadLocal. Overridden in
* InheritableThreadLocal.
*
* @param t the current thread
* @return the map
*/
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}这时候，就和第一点串起来了。
所以，通过这种方式，一个相同ThreadLocal对象，在不同的线程里面，通过不同线程的threadLocalMap对象，以这一个ThreadLocal对象为key，保存的value却是不相同的，可以避免线程安全的问题。
解释第三点：
用idea查看源码，很简单地得出结论，
之所以要提到这一点，是因为这里有点绕，容易绕进去。不过，最好还是看源码，毕竟源码最实在。
这就是简单版的解释，如果想要简单的知道原理，这里就可以停下了。后面我们继续从ThreadLocalMap深入：
本文分析的是1.8的源码。
在ThreadLoalMap中，也是初始化一个大小16的Entry数组，Entry对象用来保存每一个key-value键值对，只不过这里的key永远都是ThreadLocal对象，是不是很神奇，通过ThreadLocal对象的set方法，结果把ThreadLocal对象自己当做key，放进了ThreadLoalMap中。
这里需要注意的是，ThreadLoalMap的Entry是继承WeakReference，和HashMap很大的区别是，Entry中没有next字段，所以就不存在链表的情况了。
hash冲突
没有链表结构，那发生hash冲突了怎么办？
先看看ThreadLoalMap中插入一个key-value的实现
/**
* Set the value associated with key.
*
* @param key the thread local object
* @param value the value to be set
*/
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
// We don't use a fast path as with get() because it is at
// least as common to use set() to create new entries as
// it is to replace existing ones, in which case, a fast
// path would fail more often than not.
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();
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();
}每个ThreadLocal对象都有一个hash值 threadLocalHashCode，每初始化一个ThreadLocal对象，hash值就增加一个固定的大小 0x61c88647。（ThreadLocal源码可以看到private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();点进去看实现就明白了）
在插入过程中，根据ThreadLocal对象的hash值，定位到table中的位置i，过程如下： 1、如果当前位置是空的，那么正好，就初始化一个Entry对象放在位置i上； 2、不巧，位置i已经有Entry对象了，如果这个Entry对象的key正好是即将设置的key，那么重新设置Entry中的value； 3、很不巧，位置i的Entry对象，和即将设置的key没关系，那么只能找下一个空位置（e = tab[i = nextIndex(i, len)]，其实它寻找下一个位置也是+1而已，如果是超过了长度，又从零开始，参考nextindex的源码）；
这样的话，在get的时候，也会根据ThreadLocal对象的hash值，定位到table中的位置，然后判断该位置Entry对象中的key是否和get的key一致，如果不一致，就判断下一个位置。
可以发现，set和get如果冲突严重的话，效率很低，因为ThreadLoalMap是Thread的一个属性，所以即使在自己的代码中控制了设置的元素个数，但还是不能控制其它代码的行为。
内存泄露
ThreadLocal可能导致内存泄漏，为什么？ 先看看Entry的实现：
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}通过之前的分析已经知道，当使用ThreadLocal保存一个value时，会在ThreadLocalMap中的数组插入一个Entry对象，按理说key-value都应该以强引用保存在Entry对象中，但在ThreadLocalMap的实现中，key被保存到了WeakReference对象中。
这就导致了一个问题，ThreadLocal在没有外部强引用时，发生GC时会被回收，如果创建ThreadLocal的线程一直持续运行，那么这个Entry对象中的value就有可能一直得不到回收，发生内存泄露。（这里可以参考http://www.importnew.com/22039.html）
如何避免内存泄露
既然已经发现有内存泄露的隐患，自然有应对的策略，在调用ThreadLocal的get()、set()可能会清除ThreadLocalMap中key为null的Entry对象，这样对应的value就没有GC Roots可达了，下次GC的时候就可以被回收.在set方法里面，有一段代码：
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}如果是k为空（有可能是弱引用被回收），就替换掉（stale：陈腐的; 不新鲜的;走了味的;）
当然如果调用remove方法，肯定会删除对应的Entry对象。
如果使用ThreadLocal的set方法之后，没有显示的调用remove方法，就有可能发生内存泄露，所以养成良好的编程习惯十分重要，使用完ThreadLocal之后，记得调用remove方法。
ThreadLocal<String> localName =new ThreadLocal();
try{
localName.set("嗯嗯");
// 其它业务逻辑
} finally{
localName.remove();
}