TransmittableThreadLocal（TTL）是阿里巴巴开源的一个Java工具类库，用于解决线程池或异步任务场景下，子线程无法获取父线程中ThreadLocal变量值的问题。TTL通过在线程池或异步任务的边界传递ThreadLocal变量的值，确保在子线程中可以访问到父线程中的相同值。

TTL的实现原理如下：

1. 基于ThreadLocal：TTL利用Java的ThreadLocal机制实现。它通过维护一个ThreadLocal的副本变量表，将父线程的ThreadLocal变量值复制到子线程的ThreadLocal副本中。

2. 线程池任务切换：在线程池中，当任务从父线程切换到子线程时，TTL会拦截线程切换的过程。在任务提交到线程池之前，TTL会先将当前线程的ThreadLocal变量值保存到一个中间结构中，然后在任务开始执行时，将保存的变量值设置到子线程的ThreadLocal中。

3. 异步任务传递：对于异步任务，TTL提供了一些工具类和API，用于在异步操作的上下文中传递ThreadLocal变量的值。它通过拦截异步任务的提交和执行过程，将父线程的ThreadLocal变量值传递给异步任务的上下文。

总的来说，TTL利用ThreadLocal机制，在线程切换或异步任务传递时，将父线程中的ThreadLocal变量值传递给子线程或异步任务的上下文，确保它们可以访问到相同的值。这样，就解决了线程池或异步任务场景下ThreadLocal变量值无法传递的问题。

实现细节

在TransmittableThreadLocal（TTL）的实现中，capture、replay和restore是三个关键步骤，用于在线程切换或异步任务传递时保存、恢复和设置ThreadLocal变量的值。它们的作用如下：

1. Capture（捕获）：在任务提交或线程切换之前，TTL会捕获当前线程的ThreadLocal变量值，并将其保存到一个中间结构中。这样做是为了在后续的步骤中能够访问到父线程的ThreadLocal值。

2. Replay（重放）：在任务开始执行或切换到子线程时，TTL会将之前捕获的ThreadLocal变量值从中间结构中取出，并将其设置到当前线程的ThreadLocal副本中。这样，子线程或异步任务就能够获取到父线程中相同的ThreadLocal值。

3. Restore（恢复）：在任务执行完毕或线程切换回父线程时，TTL会恢复原始的ThreadLocal变量值。它会将之前捕获的ThreadLocal值重新设置到当前线程的ThreadLocal中，以确保父线程的ThreadLocal状态不会受到影响。

综合来说，capture阶段用于保存当前线程的ThreadLocal变量值，replay阶段用于将保存的值设置到子线程或异步任务的ThreadLocal中，而restore阶段则用于在任务完成后将ThreadLocal状态恢复到原始状态，以保证线程切换的正确性和ThreadLocal值的一致性。

这三个步骤是TTL实现中的关键环节，通过它们的配合，TTL能够有效地在线程池或异步任务场景中传递ThreadLocal变量的值。

这里贴一张官方的图，已经描述的很清晰了