线程池中使用ThreadLocal方案

人工手打，翻译自：https://moelholm.com/2017/07/24/spring-4-3-using-a-taskdecorator-to-copy-mdc-data-to-async-threads 原本想本身写一篇关于线程池threadlocal的，偶然看到这篇文章以为挺好的，便直接翻译了

尊重外国人写文章的习惯，若是你初次看到此类翻译可能会形成不愉悦，但若是你曾经看到过，那你必定明白我在说什么，有的地方加上我本身的理解和注释

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在这篇文章里，咱们将会演示如何从web线程里复制MDC数据到@Async注解的线程里，咱们将会使用一个全新的 Spring Framework 4.3的特性: ThreadPoolTaskExecutor#setTaskDecorator() [set-task-decorator]. 下面是最终结果：

注意到倒数第二行和第三行：在这个log级别上输出了[userId:Duke]，倒数第三行是在一个web线程里（一个使用@RestController注解的类）发出的，倒数第二行是在一个用了@Async注解的异步线程里发出的。本质上，MDC数据从web线程中复制到了使用@Async注解的异步线程里中了（这就是最酷的部分，:smirk:)
继续阅读吧，少年，去看看这是怎么实现的。这篇文章的全部代码均可以在GitGub上的示例中找到。若是有须要的话，能够去看看细节。

关于示例项目

这个示例项目基于Spring Boot 2。日志API这里用的是SLF4J和Logback（用了Logger, LoggerFactory和MDC） 若是你去看了那个示例项目，你将会发现这个@RestController注解的Controler

@RestController
public class MessageRestController {

  private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

  private final MessageRepository messageRepository;

  MessageRestController(MessageRepository messageRepository) {
    this.messageRepository = messageRepository;
  }

  @GetMapping
  List<String> list() throws Exception {
    logger.info("RestController in action");
    return messageRepository.findAll().get();
  }
}

注意到它输出了日志：RestController in action，同时注意到它有一个古怪的调用：messageRepository.findAll().get()，这是由于它执行了一个异步的方法，接收了一个Future对象，而且调用了get()方法来等待结果返回，因此这是一个在web线程里调用使用@Async注解的异步方法。这是一个很显然的人为的为了演示而写的示例（我猜你在工做中的一些场景中会明智的调用此类异步方法）
下面是那个repository类：

@Repository
class MessageRepository {

  private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

  @Async
  Future<List<String>> findAll() {
    logger.info("Repository in action");
    return new AsyncResult<>(Arrays.asList("Hello World", "Spring Boot is awesome"));
  }
}

注意到findAll方法里打印了日志：Repository in action。
为了完整起见，让我向你展现如何在web线程里设置MDC数据的：

@Component
public class MdcFilter extends GenericFilterBean {

  @Override
  public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
      throws IOException, ServletException {
    try {
      MDC.put("mdcData", "[userId:Duke]");
      chain.doFilter(request, response);
    } finally {
      MDC.clear();
    }
  }
}

若是咱们什么也不作，咱们能够在web线程里很轻松的拿到正确配置的MDC数据，可是当一个web请求进入了@Async注解的异步方法调用里，咱们却不能跟踪它：MDC数据里的ThreadLocal数据不会简单的自动复制过来，好消息是这个超级简单解决

解决方案第一步: 配置@Async线程池

首先，定制化你的异步功能，我是这样作的：

@EnableAsync(proxyTargetClass = true)
@SpringBootApplication
public class Application extends AsyncConfigurerSupport {

  @Override
  public Executor getAsyncExecutor() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    executor.setTaskDecorator(new MdcTaskDecorator());
    executor.initialize();
    return executor;
  }

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(Application.class, args);
  }
}

有意思的地方是咱们扩展了AsyncConfigurerSupport，好让咱们能够自定义线程池
更精确的说：秘密在于executor.setTaskDecorator(new MdcTaskDecorator())。就是这行代码使咱们能够自定义TaskDecorator

解决方案第二步: 实现TaskDecorator

如今到了说明自定义的TaskDecorator:

class MdcTaskDecorator implements TaskDecorator {

  @Override
  public Runnable decorate(Runnable runnable) {
    // Right now: Web thread context !
    // (Grab the current thread MDC data)
    Map<String, String> contextMap = MDC.getCopyOfContextMap();
    return () -> {
      try {
        // Right now: @Async thread context !
        // (Restore the Web thread context's MDC data)
        MDC.setContextMap(contextMap);
        runnable.run();
      } finally {
        MDC.clear();
      }
    };
  }
}

decorate()方法的参数是一个Runnable对象，返回结果也是另外一个Runnable对象
这里，我只是把原始的Runnable对象包装了一下，首先取得MDC数据，而后把它放到了委托的run方法里（Here, I basically wrap the original Runnable and maintain the MDC data around a delegation to its run() method.英文原文是这样，太难翻译了，囧）

总结

从web线程里复制MDC数据到异步线程是如此的容易，这里展现的技巧不局限于复制MDC数据，你也可使用它来复制其余ThreadLocal数据（MDC内部就是使用ThreadLocal），或者你可使用TaskDecorator作一些其余彻底不一样的事情：记录日志，度量方法执行的时间，吞掉异常，退出JVM等等，只要你喜欢

墙裂感谢Joris Kuipers (@jkuipers)提醒我这个牛逼的Spring Framework 4.3新功能， An awesome tip :hugging:(这一句怎么翻译？)

参考

[set-task-decorator] ThreadPoolTaskExecutor#setTaskDecorator() (Spring’s JavaDoc) https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/javadoc-api/org/springframework/scheduling/concurrent/ThreadPoolTaskExecutor.html#setTaskDecorator-org.springframework.core.task.TaskDecorator-

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如下本身的总结：

1. 使用ThreadLocal，不会在子线程中（包括new Thread和new线程池）获取到
2. 使用InheritableThreadLocal，能够在子线程中（包括new Thread和new线程池）获取到，可是若是用的是线程池，通常不会每次使用的时候从新建立，而他的赋值只能在首次建立的时候能够（Thread类的inheritableThreadLocals变量），后面线程池中的线程重复使用时，一开始赋值的那个变量将会一直存在，你可能会获得错误的结果或者理解为这也是一种内存泄漏
3. 在spring中，通常经过xml或者@Configuration来配置线程池，那么在项目启动的时候，线程池就完成建立了，根本没有机会给你设置变量，因此最佳实践就是，在线程池提交任务的时候（execute和submit方法），把当前线程的threadlocal变量保存起来，重写run方法或者call方法，而且在调用实际的run方法前，保存刚才保存起来的变量，通常也是放到threadlocal里面，这样在实际的run方法里，就能够方便的经过threadlocal获取到了。
4. 实现原理如上述3所说，这篇翻译的文章中也是该原理，ali提供了一个transmittable-thread-local，原理也是上面3所讲的，不过我的以为它实现有点绕，用起来还算简单，能够用下

关于threadlocal的代码细节，见个人另一篇文章：再看ThreadLocal