💡 이 글은 회사 인턴 기간에 스터디한 내용을 정리한 글입니다!

Thread Safety란?
위 글에 이어서 작성된 게시글입니다.

위 글에서 알아본 Thread Safe를 지키기 위해서 아래와 같은 해결방안이 있다.
이 글에서는 ThreadLocal에 대해서 알아보자.

1. ThreadLocal

1.1 개념

ThreadLocal은 스레드 별로 생성되는 변수이다.
선언된 형태만 보면 다른 변수처럼 여러 스레드가 접근할 수 있는 것처럼 보이지만 실제로는 각 스레드 별로 할당된다.

ThreadLocal을 사용하면 서로 공유할 필요가 전혀 없는 정보를 각 스레드 별로 저장해서 안전하게 개발할 수 있다.

1.2 메서드

• withInitial
• get
• set
• remove

ThreadLocal은 해당 자원에 접근하여 CRUD 할 수 있는 메서드를 가지고 있다.

1.3 사용 예제

1.3.1 ThreadLocal 미사용

비교해서 보기 위해 우선 ThreadLocal을 사용하지 않은 예제부터 보자.

public class SharedVariableExample {
    private static int sharedValue = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = () -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                sharedValue++;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + sharedValue);
            }
        };

        Thread thread1 = new Thread(task, "Thread-1");
        Thread thread2 = new Thread(task, "Thread-2");

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

Thread-2: 2
Thread-2: 3
Thread-2: 4
Thread-2: 5
Thread-1: 1
Thread-1: 7
Thread-1: 8
Thread-1: 9
Thread-1: 10
Thread-2: 6

예제 코드와 출력은 위와 같다.
두 스레드에게 각각 sharedValue에 5번씩 후위 증감을 하는 연산을 시켰다.

sharedValue는 총 10번의 후위 증감을 수행했고, 두 스레드가 작업하는 순서 또한 보장되지 않았다.

프로그램 특징에 따라서는 이런 구조가 마뜩잖을 수 있다.

1.3.2 ThreadLocal 사용

같은 작업을 ThreadLocal을 사용하면 어떻게 될까?

public class ThreadLocalExample {
    private static final ThreadLocal<Integer> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> 0);

    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = () -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                int value = threadLocal.get();
                threadLocal.set(value + 1);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + threadLocal.get());
            }
            threadLocal.remove();
        };

        Thread thread1 = new Thread(task, "Thread-1");
        Thread thread2 = new Thread(task, "Thread-2");

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

Thread-2: 1
Thread-1: 1
Thread-2: 2
Thread-1: 2
Thread-2: 3
Thread-1: 3
Thread-2: 4
Thread-1: 4
Thread-1: 5
Thread-2: 5

ThreadLocal 변수를 활용해서 동일하게 1씩 증가하는 연산을 총 5번 수행하도록 두 스레드에게 각각 시켰다.
ThreadLocal 변수는 스레드 별로 각각 존재하게 돼서 작업 수행 결과 5라는 값을 각각 가지게 된다.

다른 스레드의 ThreadLocal 변수를 확인할 수 없기 때문에 스레드 별로 완전히 독립된 정보에 대해서 ThreadLocal 변수를 사용하면 좋다.

대표적인 예로 유저에 대한 정보가 될 수 있다.
각 스레드가 한 명의 유저에 대해 작업할 때, 내가 담당하지 않은 다른 유저에 대한 정보는 알 필요도 없고 알아서도 안 된다.