三个例子说明了线程局部透明传输的问题

Java中的

threadlocal绑定到一个线程. 您在一个线程中设置的值在另一个线程中不可用. 如果在threadlocal的并行线程中创建了新的子线程，则无法传递和共享其中的值（请考虑为什么先看不起）. 这是透明传输的问题.

该值程之间透明地传输. 您可以将其视为错误. 这些问题通常更容易被掩盖，但是当问题暴露出来时，脾气就会越来越流行，使人们感到困惑和怀疑自己的生活.

作为代码的掌舵人，我们一定不能容忍这种问题. 本文适合于仔细研究. 我们以三个示例来说明通过编码方法解决此类错误的一般方法，以期实现的效果. 对于从事基础设施建设的学生来说，这是必不可少的知识点.

1，普通线程的ThreadLocal透明传输问题

2. sl4j MDC组件中的ThreadLocal透明传输问题

3. Hystrix组件的透明传输

因为涉及更多代码，所以xjjdog将这三个示例的代码放在github上. 如果您想深入研究，可以下载并调试它.

https://github.com/xjjdog/example-pass-through

为了更直观地理解，下面显示了一个异常代码.

上面的代码在主线程中设置一个简单的threadlocal变量，然后想要在self线程中检索其值. 执行后，发现该程序的输出为: null.

该程序的输出与我们的预期有很大不同. 实际上，用InheritableThreadLocal替换ThreadLocal是可以的. 不要太早开心. 为了使用线程池，线程被缓存并重复使用，因为它们缓存线程. 此时，父子线程关系的上下文传递没有任何意义.

因此，线程池InheritableThreadLocal提交，并且获得的值可能在执行上一个任务后留下threadlocal使用实例，这是错误的. 使用仅是在执行任务时传输的常规功能.

上面的问题，transporttable-thread-local项目，已经得到很好的解决，并提供了Java代理支持.

让我们看一下最小集合的原始内容. 首先，让我们看一下ThreadLocal的结构.

ThreadLocal实际上作为键存在于Map中. 该映射是ThreadLocalMap，以私有变量的形式存在于Thread类中. 以上面的图片为例，如果我创建一个ThreadLocal，然后调用set方法，它将首先找到当前线程，然后找到threadLocals，最后将其存储为该映射中的键.

hread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
map.set(this, value);

为了能够完成多线程协调工作，必须提供全套的多线程工具. 包括但不限于:

1. 定义注释和由注释修改的ThreadLocal类

定义一个新的ThreadLocal类，以便在分配值时，可以基于注释对其进行拦截和过滤. 这就要求在定义ThreadLocal时，我们使用提供的ThreadLocal类，而不是jdk提供的两个.

2. 在父线程和子线程之间复制数据

程池中提交任务之前，我们需要一个位置来临时存储父进程的ThreadLocal内容.

由于许多变量是私有的，因此您需要基于反射进行操作. 根据上面提供的ThreadLocal类的结构threadlocal使用实例，我们需要直接在其中操作变量表（这就是jdk不能随意更改变量名的原因）.

在临时存储与父线程相关的变量之后，您可以使用活动设置和清理来完成变量的副本.

3. 提供专用的Callable或Runnable

那么这些数据如何组合？仍然依靠我们的任务载体类. 线程池通常通过Callable或Runnable提交线程. 以Runnable为例，让我们看一下这种调用关系.

以下类使用委托模型.

通过这种方式，只要我们在提交任务时使用自定义的Runnable即可；同时，使用自定义ThreadLocal，我们可以正常完成透明传输.

sl4j MDC机制非常好，通常用于保存线程本地的“诊断数据”，然后打印日志组件，其内部实现是基于threadLocal的；但这有一些问题，主线程中的MDC数据集在子线程（多线程池）中不可用，下面将介绍如何解决此问题.

MDC（映射的诊断上下文），它是用于存储诊断日志的线程安全容器. 通常，在处理请求之前，将请求的唯一标识符放在MDC容器中，例如sessionId. 该唯一标签将与日志一起输出. 配置文件可以使用占位符进行变量替换.

类似于上述方法，我们需要提供专用的Callable和Runnable. 另外，为了能够同时支持MDC和普通线程，这两个类使用装饰器模式添加功能. 就单个类而言，外部表示仍然是委托模型.

相同的想法，相同的模式. 区别在于父线程的信息是临时存储的. 我们直接使用MDC的内部方法，并在执行任务之前和之后执行相应的操作.

相同的问题仍然存在于Netflix的保险丝组件Hystrix中. 在Hystrix线程池模式下，需要修改ThreadLocal的透明传输，并且它无法单独完成此功能.

但是，不能仅通过yml文件配置Hystrix策略. 我们指的是在Spring Cloud中扩展此策略，以开发我们自己的策略. 需要继承HystrixConcurrentStrategy.

构造代码仍然很长，您可以检查github项目. 但是有一个地方需要解释.

我们使用装饰器模式逐层嵌套代码，并添加了多线程透明传输功能和MDC传输功能. 这样，我们的类就可以同时在以上三个环境中具有透明的传输功能.

相同的想法可以用于其他组件. 例如，我们在多条调用链文章中提到了在多线程环境中跟踪信息的传输.

通常将数据存储在当前线程中，然后在提交任务时将其包装. 值得注意的是，该方法相对侵入性强，适合于封装在通用的基本工具包中. 如果您在业务中使用此功能，您将被骂死.

那很好吗？

ThreadLocal将导致许多棘手的错误并导致代码污染. 在使用它之前，请确保您确实需要使用它. 例如，如果在SimpleDateFormat类上使用线程局部变量，则可以将其替换为DateTimeFormatter.

我们不擅长解决问题，我们只擅长解决容易出现问题的类.

作者简介: Smell（xjjdog），这是一个公共帐户，不允许程序员绕道而行. 专注于基础架构和Linux. 十年的体系结构和每天数百亿的流量将与您讨论高度并发的世界，并为您带来不同的口味. 我个人的微信xjjdog0，欢迎添加朋友以进行进一步的交流.

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