线程局部存储（ThreadLocal）的定义

在 Java 里，ThreadLocal 类为每个使用该变量的线程都单独创建一个独立的副本。也就是说，每个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其他线程所对应的副本。ThreadLocal 提供了一种线程安全的方式来存储和访问线程私有的数据。

作用

  • 线程隔离：ThreadLocal 能够实现线程间的数据隔离，避免了多线程环境下对共享数据的竞争和同步问题。每个线程都有自己的独立副本，对该副本的操作不会影响到其他线程。
  • 简化编程：在某些情况下，使用 ThreadLocal 可以避免在方法参数中传递大量的数据，让代码更加简洁和易于维护。

使用场景

1. 数据库连接管理

在多线程的数据库操作中，每个线程都需要一个独立的数据库连接，以避免不同线程之间的连接冲突。可以使用 ThreadLocal 来管理每个线程的数据库连接，确保每个线程使用的是自己的连接。

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class ConnectionManager {
    private static final ThreadLocal<Connection> connectionThreadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static Connection getConnection() {
        Connection connection = connectionThreadLocal.get();
        if (connection == null) {
            try {
                // 建立数据库连接
                connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "password");
                connectionThreadLocal.set(connection);
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return connection;
    }

    public static void closeConnection() {
        Connection connection = connectionThreadLocal.get();
        if (connection != null) {
            try {
                connection.close();
                connectionThreadLocal.remove();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

2. 用户身份信息管理

在 Web 应用程序中，每个请求通常由一个线程来处理。可以使用 ThreadLocal 来存储当前请求的用户身份信息，这样在整个请求处理过程中，各个方法都可以方便地获取该信息，而不需要在方法参数中传递。

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

public class UserContext {
    private static final ThreadLocal<String> userThreadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void setUser(HttpServletRequest request) {
        String username = request.getRemoteUser();
        userThreadLocal.set(username);
    }

    public static String getUser() {
        return userThreadLocal.get();
    }

    public static void clearUser() {
        userThreadLocal.remove();
    }
}

3. 事务管理

在企业级应用中，事务管理是一个重要的功能。每个线程可能需要管理自己的事务上下文，使用 ThreadLocal 可以方便地存储和获取当前线程的事务信息。

import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

public class TransactionManager {
    private static final ThreadLocal<Connection> transactionThreadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void beginTransaction() {
        try {
            Connection connection = ConnectionManager.getConnection();
            connection.setAutoCommit(false);
            transactionThreadLocal.set(connection);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void commitTransaction() {
        Connection connection = transactionThreadLocal.get();
        if (connection != null) {
            try {
                connection.commit();
                connection.setAutoCommit(true);
                transactionThreadLocal.remove();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void rollbackTransaction() {
        Connection connection = transactionThreadLocal.get();
        if (connection != null) {
            try {
                connection.rollback();
                connection.setAutoCommit(true);
                transactionThreadLocal.remove();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

这些示例展示了 ThreadLocal 在不同场景下的应用，通过使用 ThreadLocal，可以有效地管理线程私有的数据，提高代码的可维护性和线程安全性。