ThreadLocal父子线程之间的数据传递问题

1、问题的提出

在系统开发过程当中常使用ThreadLocal进行传递日志的RequestId，由此来获取整条请求链路。然而当线程中开启了其余的线程，此时ThreadLocal里面的数据将会出现没法获取／读取错乱，甚至还可能会存在内存泄漏等问题，下面用代码来演示一下这个问题。

普通代码示例：

并行流代码示例：

2、问题的解决

ThreadLocal的子类InheritableThreadLocal其实已经帮咱们处理好了，经过这个组件能够实现父子线程之间的数据传递，在子线程中可以父线程中的ThreadLocal本地变量。

3、源码的分析

能够看出InheritableThreadLocal继承自ThreadLocal，并重写了三个相关方法。

再回来过来看ThreadLocal的源码：

咱们发现InheritableThreadLocal中createMap，以及getMap方法处理的对象不同了，其中在ThreadLocal中处理的是threadLocals，而InheritableThreadLocal中的是inheritableThreadLocals，咱们再顺藤摸瓜看一下Thread对象的处理，其中在init源码中咱们看到这么一段代码：

代码的意思是在Thread获取先父亲线程parent（即要建立子线程的当前这个线程）。当父亲线程中对inherThreadLocals进行了赋值，就会把当前线程的本地变量（也就是父线程的inherThreadLocals）进行createInheritedMap方法操做。查看源码createInheritedMap方法，源码可知此操做就是将赋线程的threadLocalMap传递给子线程。

咱们写个代码测试一下：

看起来彷佛真的是解决了咱们没法传递的问题。

4、真的就这么美好么？咱们来和线程池搭配一下

测试结果显示两次赋值，获得的结果仍是第一次的值！为何？

其实缘由也很简单，咱们的线程池会缓存使用过的线程。当线程须要被重复利用的时候，并不会再从新执行init()初始化方法，而是直接使用已经建立过的线程，因此这里的值不会二次产生变化，那么该怎么作到真正的父子线程数据传递呢？

5、真正的解决方案：阿里的transmittable-thread-local了解一下

JDK的InheritableThreadLocal类能够完成父线程到子线程的值传递。但对于使用线程池等会池化复用线程的组件的状况，线程由线程池建立好，而且线程是池化起来反复使用的；这时父子线程关系的ThreadLocal值传递已经没有意义，应用须要的其实是把任务提交给线程池时的ThreadLocal值传递到任务执行时。

首先分析一下最核心的类：TransmittableThreadLocal

首先TransmittableThreadLocal继承自InheritableThreadLocal，这样能够在不破坏原有InheritableThreadLocal特性的状况下，还能充分使用Thread线程建立过程当中执行init方法，从而达到父子线程传递数据的目的。

这里有一个很重要的变量holder：源码以下

1. holder中存放的是InheritableThreadLocal本地变量。

2. WeakHashMap支持存放空置。

主要的几个相关方法：源码以下

1. get方法调用时，先获取父亲的相关数据判断是否有数据，而后在holder中把自身也给加进去。

2. set方法调用时，先在父亲中设置，再本地判断是holder否为删除或者是新增数据。

3. remove调用时，先删除自身，再删除父亲中的数据，删除也是直接以自身this做为变量Key。

采用包装的形式来处理线程池中的线程不会执行初始化的问题，源码以下：

1. 先取得holder。

2. 备份线程本地数据

3. run原先的方法

4. 还原线程本地数据

备份方法：

1. 先获取holder中的数据

2. 进行迭代，数据在captured中不存在，可是holder中存在，说明是后来加进去的，进行删除。

3. 再将captured设置到当前线程中。

还原方法：

1. 先获取holder中的数据

2. backup中不存在，holder中存在，说明是后面加进去的，进行删除还原操做。

3. 再将backup设置到当前线程中。

6、几个典型场景例子。

1. 分布式跟踪系统

2. 日志收集记录系统上下文

3. 应用容器或上层框架跨应用代码给下层SDK传递信息

项目地址：https://github.com/alibaba/transmittable-thread-local