Thread-Specific Storage

為了管理名稱，程式語言會有名稱空間概念，例如，視語言的不同，變數可能會有不同的範疇，像是區塊變數、區域變數、類別變數、物件值域、模組變數、全域變數等。

如果想以執行緒作為名稱空間呢？

執行緒專用空間

你可以使用 Map 之類的結構，以執行緒為鍵，儲存對應的物件，設計一個簡單的 ThreadLocal 類別：

class ThreadLocal<T> {
    private Map<Thread, T> storage = Collections.synchronizedMap(new WeakHashMap<>());

    T get() {
        return storage.get(Thread.currentThread());
    }

    void set(T value) {
        storage.put(Thread.currentThread(), value);
    }
    
    void remove() {
        storage.remove(Thread.currentThread());
    }
}

在 Thread 生命週期結束，被 JVM 回收之後，對應的資源也應當被移除，因此這邊使用了 WeakHashMap，作為 Thread 的鍵被回收後，對應的鍵／值也會從 WeakHashMap 移除。

ThreadLocal 實例通常作為 static 成員存在，例如，設計一個 ThreadScope：

class ThreadScope {
    private static final ThreadLocal<Map<String, Object>> scopes = new ThreadLocal<>();

    static Map<String, Object> get() {
        var scope = scopes.get();

        if(scope == null) {
            scope = new HashMap<>();
            scopes.set(scope);
        }

        return scope;
    }
}

這麼一來，想以執行緒作為名稱空間，設置新的變數與值，就可以如下：

ThreadScope.get().put("connectionId", 1);

想取得某執行緒名稱空間中的變數就可以如下：

ThreadScope.get().get("connectionId");

執行緒／資源

Thread-Specific Storage 就是以執行緒為單位，儲存對應的資源，方才只是以名稱空間為例，實際上是為每個執行緒儲存對應的 HashMap。

這類應用也可以用來做資源快取，例如：

public class Resource {
    private static final ThreadLocal<Resource> resources = new ThreadLocal<>();

    public static Resource getResource() {
        var resource = resources.get();

        if(resource == null) {
            resource = new Resource();
            resources.set(resource);
        }

        return resource;
    }
}

支援多執行緒環境的語言，多半會有 Thread-Specific Storage 的方案，例如 Java 標準 API 就提供了 java.lang.ThreadLocal 可以使用。