系列二、为什么要使用ThreadLocal？

一、为什么要使用ThreadLocal？

1.1、概述

并发场景下，会存在多个线程同时修改一个共享变量的场景，这就有可能会出现线程安全的问题。为了解决线程安全问题，可以用加锁的方式，比如对核心代码使用synchronized或者Lock进行加锁，从而起到线程隔离的效果。但是加锁的方式，在高并发下会导致系统变慢，加锁示意图如下：

还有另外一种方案，就是使用空间换时间的方式，即：使用ThreadLocal，使用ThreadLocal访问共享变量时，会在每个线程本地保存一份共享变量的副本。多线程对共享变量修改时，实际上每个线程操作的是自己的变量副本，从而保证线程安全。示意图如下：

1.2、线程不安全案例

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/21 11:50
 * @Description: 需求：线程隔离（线程不安全案例代码）
 */
public class SetAndGetThreadVariableDemo1MainApp {
    /**
     * 共享变量
     */
    private String content;
    public String getContent() {
        return content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SetAndGetThreadVariableDemo1MainApp app = new SetAndGetThreadVariableDemo1MainApp();
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    app.setContent(Thread.currentThread().getName() + "的数据");
                    System.out.println("=======================");
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "===>" + app.getContent());
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }, "线程" + i).start();
        }
    }

}

1.3、线程不安全案例（ThreadLocal解决）

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/21 11:50
 * @Description: 需求：线程隔离（ThreadLocal实现）
 * 在多线程并发的场景下，每个线程中的变量都是互相独立的
 *      线程A：    设置（变量1）     获取（变量1）
 *      线程B：    设置（变量2）     获取（变量2）
 *
 * ThreadLocal:
 *      1、set()：将变量绑定到当前线程中
 *      2、get()：获取当前线程绑定的变量
 */
public class SetAndGetThreadVariableDemo2MainApp {

    private String content;
    ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();

    public String getContent() {
        return threadLocal.get();
    }

    public void setContent(String content) {
        threadLocal.set(content);
    }

    public static void main(String[] args) {
        SetAndGetThreadVariableDemo2MainApp app = new SetAndGetThreadVariableDemo2MainApp();
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    app.setContent(Thread.currentThread().getName() + "的数据");
                    System.out.println("=======================");
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "===>" + app.getContent());
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }, "线程" + i).start();
        }
    }

}

1.4、线程不安全案例（synchronized解决）

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/21 11:50
 * @Description: 需求：线程隔离（synchronized实现）
 *
 */
public class SetAndGetThreadVariableDemo3MainApp {

    private String content;

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SetAndGetThreadVariableDemo3MainApp app = new SetAndGetThreadVariableDemo3MainApp();
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    synchronized (SetAndGetThreadVariableDemo3MainApp.class) {
                        app.setContent(Thread.currentThread().getName() + "的数据");
                        System.out.println("=======================");
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "===>" + app.getContent());
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }, "线程" + i).start();
        }
    }

}