C# ThreadLocal

개요

스레드 별로 독립적임을 보장해주는 자원을 만드는 템플릿 클래스이다.
아래 예를 보면 금방 이해가 될 듯.

 

예1 - 기본 사용법

// 쓰레드별로 서로 다른 Counter를 갖는 싱글턴 클래스
public class ThreadLocalClass : Singleton<ThreadLocalClass>
{
    // 글로벌 카운터
    private static Int32 _iCounter = 0;

    // 쓰레드 전용 카운터
    private ThreadLocal<Int32> _iLocalCounter = new ThreadLocal<Int32>( () =>
    {
        return Interlocked.Increment( ref _iCounter );
    }
    );

    public bool Init()
    {
        return true;
    }

    // 쓰레드 전용 카운터 출력
    public void Print()
    {
        Console.WriteLine( _iLocalCounter.Value.ToString() );
    }
}

class Program
{
    static void MyThread()
    {
        while ( true )
        {
            ThreadLocalClass.instance.Print();
            Thread.Sleep( 1000 );
        }
    }

    static void Main( string[] args )
    {
        List<Thread> th = new List<Thread>();
        ThreadLocalClass.instance.Init();
        for ( int i = 0; i < 10; ++i )
        {
            th.Add( new Thread( MyThread ) );
            th[i].Start();
        }
        Thread.Sleep( 10000 );
    }
}
/* 서로 다른 숫자 10개가 반복됨.
        5
        1
        7
        2
        10
        8
        9
        4
        3
        6
*/

이렇게 간단하게 스레드 별로 독립적인 필드 영역을 만들 수 있다니 ㄷㄷㄷㄷㄷㄷㄷ

싱글턴에서 사용하면 매우 유용할 것 같다.
특히, 아래의 예2에서는 정말로 유용하다.

 

예2 - Thread-Safe 랜덤 클래스

// 쓰레드별로 서로 다른 Random을 갖는 싱글턴 클래스
public class ThreadLocalClass : Singleton<ThreadLocalClass>
{
    // 글로벌 카운터
    private static Int32 _iSeed = (Int32)DateTime.Now.Ticks;

    // 쓰레드 전용 카운터
    public ThreadLocal<Random> _random = new ThreadLocal<Random>( () => new Random(Interlocked.Increment( ref _iSeed )) );

    public bool Init()
    {
        return true;
    }

    // 쓰레드 전용 카운터 출력
    public int GetNextInt()
    {
        return _random.Value.Next();
    }
}

class Program
{
    static void MyThread()
    {
        while ( true )
        {
            Console.WriteLine( ThreadLocalClass.instance.GetNextInt().ToString() );
            Thread.Sleep( 1000 );
        }
    }

    static void Main( string[] args )
    {
        List<Thread> th = new List<Thread>();
        ThreadLocalClass.instance.Init();
        for ( int i = 0; i < 10; ++i )
        {
            th.Add( new Thread( MyThread ) );
            th[i].Start();
        }
        Thread.Sleep( 10000 );
    }
}
/*
            1048112400
            1977380237
            2073696228
            1784748255
            1881064246
            951796409
            662848436
            1688432264
            759164427
            855480418
*/

 

Random은 ThreadSafe하지 않은데, 이렇게 하면 간ㅡ단하게 ThreadSafe한 Random 사용이 가능하다.

 

 

추가)

언어단에서 지원한다기 보다는 스레드마다 어차피 스택을 갖고 있기 때문에 OS 단에서 사용하는 부분을 열어주는 거라고 한다. (정확한 정보인지는 잘 찾아보시길...)

추가적으로 ThreadStatic이 있는데, 거의 비슷함.
대신 초기화 로직을 ThreadLocal처럼 할 수 없고 따로 해줘야함... ;; (그냥 더 구지니 쓰지 않는 게...)

 

예1을 ThreadStatic으로 구현

// 쓰레드별로 서로 다른 Counter를 갖는 싱글턴 클래스
public class ThreadLocalClass : Singleton<ThreadLocalClass>
{
    // 글로벌 카운터
    private static Int32 _iCounter = 0;

    // 쓰레드 전용 카운터 [쓰레드 스태틱은 개별 초기화 로직을 할 수가 없음...]
    [ThreadStatic]
    private static Int32 _iLocalCounter = 0;

    public bool Init()
    {
        return true;
    }

    // 쓰레드 전용 카운터 출력
    public void Print()
    {
        // 초기화 로직.
        if ( _iLocalCounter == 0 )
        {
            _iLocalCounter = Interlocked.Increment( ref _iCounter );
        }
        Console.WriteLine( _iLocalCounter.ToString() );
    }
}

class Program
{
    static void MyThread()
    {
        while ( true )
        {
            ThreadLocalClass.instance.Print();
            Thread.Sleep( 1000 );
        }
    }

    static void Main( string[] args )
    {
        List<Thread> th = new List<Thread>();
        ThreadLocalClass.instance.Init();
        for ( int i = 0; i < 10; ++i )
        {
            th.Add( new Thread( MyThread ) );
            th[i].Start();
        }
        Thread.Sleep( 10000 );
    }
}
/*
1
5
6
4
2
7
8
9
10
3
*/