什么是线程封闭
当多线程访问共享变量时，往往需要加锁来保证共享变量的线程安全（数据同步）。一种避免使用加锁方式就是不共享数据，而是让线程独享数据。由于数据本身就是线程私有的，这样，如果仅在单线程内访问数据就不需要同步，这种避免共享数据的技术称为线程封闭。在Java语言中，提供了一些类库和机制来维护线程的封闭性，例如局部变量（存放在线程栈中）和ThreadLocal类，本文首先介绍ThreadLocal类保证线程封闭的原理，再讲一下如何使用ThreadLocal类来保证线程封闭。
以下内容全部来自 ThreadLocal的设计理念与作用 -《 Java基础 》一文，链接http://blog.qianxuefeng.com/article/153
ThreadLocal是什么
ThreadLocal是一个关于创建线程局部变量的类。通常情况下，我们创建的变量是可以被任何一个线程访问并修改的。ThreadLocal类允许我们创建只能被同一个线程读写的变量。因此，如果一段代码含有一个ThreadLocal变量的引用，即使两个线程同时执行这段代码，它们也无法访问到对方的ThreadLocal变量。
如何创建ThreadLocal变量
我们可以看到，通过代码实例化了一个ThreadLocal对象。我们只需要实例化对象一次，并且也不需要知道它是被哪个线程实例化。虽然所有的线程都能访问到这个ThreadLocal实例，但是每个线程却只能访问到自己通过调用ThreadLocal的set()方法设置的值。即使是两个不同的线程在同一个ThreadLocal对象上设置了不同的值，他们仍然无法访问到对方的值。
创建ThreadLocal对象时，我们可以指定泛型，这样我们就不需要每次对使用get()方法返回的值作强制类型转换了；并且我们也可以设置初始值。
如何访问ThreadLocal变量
测试代码
从上述代码的运行结果，我们可以看出，两个线程的ThreadLocal值并未互相干扰。
实现原理
2.ThreadLocal源码中初始化、get、set都会通过最后的getMap、createMap两个方法获取ThreadLocalMap对象。通过这两个方法可以看出，最终存储的地方实际上是上述Thread源码中预留的threadLocals变量，而这个变量是线程实例化后每个对象独立的变量。
以上为ThreadLocal的设计理念与作用 -《 Java基础 》一文内容，这里是转载作者的内容，图片也是原作者的，这里尴尬打上了我的水印，还请原作者见谅。
使用场景
1.实现单个线程单例以及单个线程上下文信息存储，比如交易id等。
2.实现线程安全，非线程安全的对象使用ThreadLocal之后就会变得线程安全，因为每个线程都会有一个对应的实例。
3.承载一些线程相关的数据，避免在方法中来回传递参数。
ThreadLocal会导致内存泄露吗？
会。我们先看一下ThreadLocalMap类的结构及实现。
如上图ThreadLocalMap内部是一个Entry数组，Entry继承自WeakReference，Entry内部的key就是ThreadLocal本身，value是ThreadLocal的set方法传递的值（ThreadLocal的value）。ThreadLocal作为key被传递到了WeakReference的构造函数里面（super(k)），也就是说ThreadLocalMap里面的key为ThreadLocal对象的弱引用，value为具体调用ThreadLocal的set方法传递的值。
当一个线程调用ThreadLocal的set方法设置变量时候，当前线程的ThreadLocalMap(Thread类的ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals成员变量)里面就会存放一个记录，这个记录的key为ThreadLocal的引用，value则为设置的值。如果当前线程一直存在而没有调用ThreadLocal的remove方法，并且这时候其它地方还是有对ThreadLocal的引用，则当前线程的ThreadLocalMap变量里存在的ThreadLocal变量的引用和value对象的引用是不会被释放的，这就会造成内存泄露的。但是考虑如果这个ThreadLocal变量没有了其他强引用，而当前线程还存在的情况下，由于线程的ThreadLocalMap里面的key是弱引用，则当前线程的ThreadLocalMap里面的ThreadLocal变量的弱引用会在gc的时候被回收，但是对应value还是会造成内存泄露，这时候ThreadLocalMap中就会出现key为null但是value不为null的Entry，就没有办法访问这些key为null的Entry的value，如果当前线程再迟迟不结束的话，这些key为null的Entry的value就会一直存在一条强引用链：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value永远无法回收（由于key为null无法访问到value，但是Entry还引用着value，无法对value进行GC），造成内存泄漏。
因此导致内存泄漏的原因是作为key的ThreadLocal为弱引用。
其实在ThreadLocal的set和get和remove方法里面有一些时机是会对这些key为null，value不为null的entry进行清理的，但是这些清理不是必须发生的。调用ThreadLocal的remove（）方法会确保清理这些key为null的entry。下面看一下ThreadLocal的remove（）方法：
会调用ThreadLocalMap的remove（）方法：
e.clear()清除对ThreadLocal的弱引用
避免内存泄漏的方法是，必须调用ThreadLocal的remove()方法。
既然弱引用导致了内存泄漏，为什么还使用弱引用？
我们先来看看官方文档的说法：
To help deal with very large and long-lived usages, the hash table entries use WeakReferences for keys.
为了应对非常大和长时间的用途，哈希表使用弱引用的 key。
下面我们分两种情况讨论：
key 使用强引用：引用的ThreadLocal的对象被回收了，但是ThreadLocalMap还持有ThreadLocal的强引用，如果没有手动删除，ThreadLocal的引用不会被回收，导致内存泄漏（引用的对象被回收，但引用还在）。
key 使用弱引用：引用的ThreadLocal的对象被回收了，由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用，即使没有手动删除，ThreadLocal也会被回收（引用及引用的对象均被回收，保证ThreadLocal的引用被回收，是一个进步）。
ThreadLocal内存泄漏的根源是：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长，如果没有手动删除对应key（主动调用ThreadLocal的remove()方法）就会导致内存泄漏，而不是因为弱引用。
避免内存泄漏的方法是，必须调用ThreadLocal的remove()方法。