Java之ThreadLocal:如何方便快捷的解决信息丢失、信息错乱及OOM问题

简介

Java的ThreadLocal作为隐式传参和线程安全的利器，在工程中被大量使用。回顾之前博文介绍的避坑系列（博文底部有推荐阅读），ThreadLocal经常导致信息丢失、信息错乱或OOM等问题，其根本原因是ThreadLocal里保存的信息没有很好的被初始化和清理。

那么如何方便快捷的统一处理这些问题？

如何统一处理ThreadLocal的这些问题?

目前基本有两个大的解决方向：

1、java agent + 字节码修改 ，使用JVM级别的AOP 边车模式统一处理。

非业务相关的功能都可以采用java agent模式处理，比如应用广泛的链路跟踪skywalking。

2、项目中必须显示或隐式采用代理模式的方式，使用封装好的线程池工具。

比如显示使用Spring实现的链路信息传递线程池

org.springframework.cloud.sleuth.instrument.async.TraceableExecutorService

或者被spring容器管理的线程池经过BeanPostProcessor

org.springframework.cloud.sleuth.autoconfig.instrument.async.ExecutorBeanPostProcessor

自动代理为链路传递的线程池。

那接下来如何把项目中使用的所涉及到的ThreadLocal实例统一透传信息呢？比如jdk中的线程池我们可以重写方法beforeExecute、afterExecute方法初始化和清理ThreadLocal，不过Spring中的链路信息线程池实现了

org.springframework.cloud.sleuth.instrument.async.TraceRunnable
org.springframework.cloud.sleuth.instrument.async.TraceCallable

以初始化和清理对应的链路信息。

假如我们按照Spring中的链路信息线程池的思路来统一封装ThreadLocal信息传递，由于不同的场景和框架的引入，ThreadLocal实例也很多，我们不可能每次加一个ThreadLocal实例信息的传递，都要更改动实现逻辑，所以必须抽象出接口的形式统一处理。

ThreadLocal实例信息的传递必须实现上述接口，而且必须使用下面的工具注册：

ThreadLocalCopyUtils管理所有的ThreadLocal实例，在自己实现的

ThreadLocalRunnable，实现ThreadLocal实例信息的透传与清理工作：

实现ThreadLocal信息透传的自定义线程池如下：

主要逻辑是原Runnable逻辑变为我们实现的ThreadLocalRunnable。

测试一下：

当测试的TEST、MDC没有被托管之前，即：

ThreadLocalCopyUtils.register(new MDCThreadLocalCopy());
ThreadLocalCopyUtils.register(new TestThreadLocalCopy());

运行结果：

主线中的信息在异步线程中丢失，当测试的TEST、MDC被托管之后，运行结果：

主线程中的信息被传递到异步线程中。

当我们要把其他涉及到业务信息的ThreadLocal实例透传时，我们只需要实现接口AbstractThreadLocalCopy，实现其信息透传逻辑，并调用方法：

com.renzhikeji.demo.threadlocal.ThreadLocalCopyUtils#register

被我们托管，搭配上我们封装的线程池，就可以非常方便的防止ThreadLocal信息丢失及清理问题。

小结

本文就如何方便快捷的解决ThreadLocal信息丢失、信息错乱及OOM问题，介绍了项目实践中经常被使用的两个主要的实现方式。