整体结构
从上图中看出，在++每个Thread类中，都有一个ThreadLocalMap的成员变量++，该变量包含了一个Entry数组，该数组真正保存了ThreadLocal类set的数据。
Entry是由threadLocal和value组成，其中threadLocal对象是弱引用，在GC的时候，会被自动回收。而value就是ThreadLocal类set的数据。
下面用一张图总结一下引用关系：
上图中除了Entry的key对ThreadLocal对象是弱引用，其他的引用都是强引用。
Hash冲突
和HashMap的最大的不同在于，ThreadLocalMap结构非常简单，没有next引用，也就是说ThreadLocalMap中解决Hash冲突的方式并非链表的方式，而是==采用线性探测==的方式，所谓线性探测，就是根据初始key的hashcode值确定元素在table数组中的位置，如果发现这个位置上已经有其他key值的元素被占用，则利用固定的算法寻找一定步长的下个位置，依次判断，直至找到能够存放的位置。
弱引用
Entry的key，传入的是ThreadLocal对象，使用了WeakReference对象，即被设计成了弱引用。是为解决内存泄露问题的。（可以将方法运行结束后无用的threadlocal对象回收，不然的话无法回收，造成内存泄漏）。
使用弱引用，就可以使ThreadLocal对象在方法执行完毕后顺利被回收且Entry的key引用指向为null。
ThreadLocal一个线程只能存放一个变量吗？想存多个怎么搞？ - 知乎 (zhihu.com)
内存泄漏
但是即使设计为弱引用，还是会有内存泄漏的问题（假如ThreadLocalMap中存在很多key为null的Entry，但后面的程序，一直都没有调用过有效的ThreadLocal的get、set或remove方法。
那么，Entry的value值一直都没被清空。长此以往，造成内存泄露），因此使用完threadlocal变量后，一定要通过调用ThreadLocal对象的remove方法。
但是弱引用也不是万事大吉了。当我们为threadLocal变量赋值，实际上就是当前的Entry(threadLocal实例为key，值为value)往这个threadLocalMap中存放。Entry中的key是弱引用，当threadLocal外部强引用被置为null(tl=null),那么系统 GC 的时候，根据可达性分析，这个threadLocal实例就没有任何一条链路能够引用到它，这个ThreadLocal势必会被回收，这样一来，ThreadLocalMap中就会出现key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(使用线程池的情况下)，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，造成内存泄漏。
但在实际使用中我们有时候会用线程池去维护我们的线程，比如在Executors. newFixedThreadPool()时创建线程的时候，为了复用线程是不会结束的，所以threadLocal内存泄漏就值得我们小心。