[Java] ThreadLocal에 대해

ThreadLocal에 대해

ThreadLocal은 무엇일까?
코드로 먼저 확인해보자

public class Shared {

    private String nonDuplicatableId;

    public void responseYourId() {
        allocate();
        System.out.println(nonDuplicatableId);
    }

    private void allocate() {
        if (nonDuplicatableId == null) {
            nonDuplicatableId = UUID.randomUUID().toString().substring(0, 6);
        }
    }
}

class SharedTest {

    private static final Shared shared = new Shared();
    private static final int COUNT = 2;

    @Test
    public void sharedTest() throws InterruptedException {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(COUNT);
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(COUNT);

        for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
            executorService.execute(shared::responseYourId);
            latch.countDown();
        }
        latch.await();
    }
}

위 테스트코드의 결과는 어떻게 나올까?
Shared shared = new Shraed(); 로 선언을 해두고 2개의 쓰레드에서 responseYourId를 호출했다.
allocate() 메서드 내부로직이 null일 때에 String nonDuplicatableId에 값을 할당하기 때문에
똑같은 필드 변수가 print 될 것이다.

여러 쓰레드에서 접근하는 클래스에 상태를 두는 경우에는 동시성 문제를 항상 염두해서 코드를 작성해야한다.
가령, int count = 0 변수가 존재하는데 여러 쓰레드에서 이 값을 변경하고 return 받는 경우에 문제가 발생할 것이다.
위 코드의 예시와는 조금 동떨어지는 얘기긴하지만 어쨋든 동시성 이슈를 고려해야 한다.

그런데, 위 코드에서 각 쓰레드마다 각자 본인만의 값을 갖고 싶다면 어떻게 해야할까??
쉽게 말해서, 각 쓰레드마다 nonDuplicatableId의 값이 달랐으면 좋겠다는 것이다.
하지만 단순히 String 필드로 운용하게 되면 동시성 문제를 마주하게 될 것이다.

이때 사용하는 것이 바로 ThreadLocal 이다. 쓰레드별로 지역 변수를 할당하게끔 해준다.
코드를 변경해보겠다.

public class Shared {

    private final ThreadLocal<String> nonDuplicatableId = new ThreadLocal<>();

    public void responseYourId() {
        allocate();
        System.out.println(nonDuplicatableId.get());
    }

    private void allocate() {
        if (nonDuplicatableId.get() == null) {
            nonDuplicatableId.set(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 6));
        }
    }
}

위와 같이 변경했다. ThreadLocal<T> 의 사용법은 간단하다.
new ThreadLocal<>();을 선언하고 get()을 이용해 값을 꺼내오고, set()을 이용해 값을 넣고, remove()를 이용해 제거한다.

유의해야 할 점은 사용을 다 한 후에는 무조건 remove()를 이용해서 제거해주어야 한다는 것이다.
그 이유는 쓰레드 별로 값을 할당하기 때문에 쓰레드 풀을 사용할 시에 요청 사용자가 변경되어도 동일 쓰레드를 이용하면서 이전에 저장된 값을 사용하게 되는 경우가 발생하기 때문이다.

3줄 요약

1. 쓰레드 별로 변수를 관리하고 싶을 때에 ThreadLocal을 사용
2. get(), set(), remove()를 이용해서 사용
3. remove()를 호출하지 않으면 쓰레드 풀을 사용할 때에, 동일한 쓰레드를 이용하는 별개의 사용자한테서 문제가 발생할 수 있음

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REFERENCE

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-%ED%95%B5%EC%8B%AC-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EA%B3%A0%EA%B8%89%ED%8E%B8