Java ThreadLocal的深层价值：超越线程内部变量的隐式状态管理艺术

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 线程特定的上下文管理器，用于存储当前操作的用户信息。
 */
class UserContext {
    // ThreadLocal存储每个线程的用户ID
    private static final ThreadLocal<String> currentUser = new ThreadLocal<>();

    /**
     * 设置当前线程的用户ID。
     * @param userId 用户ID
     */
    public static void setCurrentUser(String userId) {
        currentUser.set(userId);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 设置用户: " + userId);
    }

    /**
     * 获取当前线程的用户ID。
     * @return 当前线程的用户ID，如果未设置则返回null
     */
    public static String getCurrentUser() {
        return currentUser.get();
    }

    /**
     * 清除当前线程的用户ID。
     * 在线程执行完毕后，尤其是在线程池中，必须调用此方法以防止内存泄漏。
     */
    public static void clearCurrentUser() {
        currentUser.remove();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 清除用户上下文");
    }
}

/**
 * 一个业务服务类，它需要访问当前用户上下文，但不需要通过参数传递。
 */
class BusinessService {
    public void performAction(String actionName) {
        String user = UserContext.getCurrentUser();
        if (user != null) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 用户 " + user + " 正在执行操作: " + actionName);
        } else {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 未知用户正在执行操作: " + actionName);
        }
        // 模拟一些业务逻辑
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

public class ThreadLocalExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);

        // 任务1：模拟用户Alice的操作
        Runnable task1 = () -> {
            try {
                UserContext.setCurrentUser("Alice");
                BusinessService service = new BusinessService();
                service.performAction("购买商品A");
                service.performAction("查看订单");
            } finally {
                // 确保在线程结束时清除ThreadLocal变量
                UserContext.clearCurrentUser();
            }
        };

        // 任务2：模拟用户Bob的操作
        Runnable task2 = () -> {
            try {
                UserContext.setCurrentUser("Bob");
                BusinessService service = new BusinessService();
                service.performAction("浏览商品B");
                service.performAction("添加到购物车");
            } finally {
                UserContext.clearCurrentUser();
            }
        };

        executor.submit(task1);
        executor.submit(task2);

        executor.shutdown();
        executor.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES);
        System.out.println("所有任务执行完毕。");
    }
}

pool-1-thread-1 - 设置用户: Alice
pool-1-thread-2 - 设置用户: Bob
pool-1-thread-1 - 用户 Alice 正在执行操作: 购买商品A
pool-1-thread-2 - 用户 Bob 正在执行操作: 浏览商品B
pool-1-thread-1 - 用户 Alice 正在执行操作: 查看订单
pool-1-thread-2 - 用户 Bob 正在执行操作: 添加到购物车
pool-1-thread-1 - 清除用户上下文
pool-1-thread-2 - 清除用户上下文
所有任务执行完毕。