ThreadLocal<LoginUser>：存储登录用户信息的高效方式

在现代的 Web 应用开发中，用户状态的管理是一个核心问题。用户登录后，系统需要在多个请求之间保持用户的状态，以提供个性化的服务和权限控制。Java 提供了多种方式来实现这一功能，其中ThreadLocal<LoginUser>是一种非常高效且常用的方法。

1. ThreadLocal 的基本概念

ThreadLocal是 Java 提供的一个线程局部变量工具类，它能够为每个使用该变量的线程提供一个独立的变量副本。这意味着每个线程都可以访问到自己的变量副本，而不会影响到其他线程的变量副本。这种特性使得ThreadLocal非常适合用于存储线程特有的信息，比如数据库连接、用户会话信息等。

2. LoginUser 类的设计

在讨论如何使用ThreadLocal<LoginUser>之前，我们首先需要定义一个LoginUser类，用于封装用户的登录信息。这个类通常包含用户的基本信息，如用户 ID、用户名、权限列表等。

public class LoginUser {
    private Long userId;
    private String username;
    private List<String> authorities;

    // 构造方法、getter和setter方法
    public LoginUser(Long userId, String username, List<String> authorities) {
        this.userId = userId;
        this.username = username;
        this.authorities = authorities;
    }

    // 省略其他getter和setter方法
}

3. 使用 ThreadLocal 存储 LoginUser

在用户登录成功后，我们可以将LoginUser对象存储到ThreadLocal中。这样，后续的请求处理就可以通过ThreadLocal获取到当前线程对应的用户信息。

public class UserContext {
    private static final ThreadLocal<LoginUser> userHolder = new ThreadLocal<>();

    public static void setLoginUser(LoginUser loginUser) {
        userHolder.set(loginUser);
    }

    public static LoginUser getLoginUser() {
        return userHolder.get();
    }

    public static void clear() {
        userHolder.remove();
    }
}

4. 线程安全与内存泄露问题

虽然ThreadLocal提供了线程隔离的存储空间，但如果不正确地管理，可能会导致内存泄露。这是因为ThreadLocal的键（Key）是弱引用，而值（Value）是强引用。如果线程长时间运行，而没有及时清理ThreadLocal变量，那么这些变量将不会被垃圾回收器回收，从而导致内存泄露。

为了避免这种情况，我们应该在用户会话结束或者请求处理完成后，及时清理ThreadLocal中的值。

UserContext.clear();

5. ThreadLocal 在 Web 应用中的使用

在 Web 应用中，每个请求通常由一个线程处理。我们可以在请求开始时，将用户信息设置到ThreadLocal中，在请求处理过程中，通过ThreadLocal获取用户信息，请求结束后清理ThreadLocal。

@WebServlet("/login")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 用户登录逻辑
        LoginUser loginUser = authenticate(request);
        if (loginUser != null) {
            UserContext.setLoginUser(loginUser);
        }
    }
}

@WebServlet("/logout")
public class LogoutServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        UserContext.clear();
        // 跳转到登录页面
    }
}

6. 总结

ThreadLocal<LoginUser>提供了一种高效的方式来存储和管理登录用户的会话信息。通过为每个线程提供独立的用户信息副本，我们可以确保线程安全，并且可以轻松地在请求处理过程中获取用户信息。然而，正确地管理ThreadLocal变量的生命周期，避免内存泄露，是使用ThreadLocal时需要注意的重要问题。