InheritableThreadLocal NullPointException & 线程池环境下使用TTL进行线程上下文传递
背景：因为业务需要，在某个接口处理超过3秒，就即时返回。因此我使用了Future的 超时特性。然后我又用线程池去处理Future任务。同时我之前又加了一个切面，那么切面有一个InheritableThreadLocal变量，用于存放请求上下文信息。原来是ThreadLocal，但是子线程也需要用到，所以切换到了InheritableThreadLocal。就是这个InheritableThreadLocal在线程池中导致了NPE问题
关键词：InheritableThreadLocal 空指针异常 Future NPE
原因
InheritableThreadLocal 无法在线程池中获取到父线程的信息。我这里，Future 是在线程池中执行的，所以导致了InheritableThreadLocal 抛出 NullPointException
解决方案
先说解决方案
不使用线程池，每次执行都new 一个线程。
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使用阿里的 transmittable-thread-local
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引入maven
<dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>transmittable-thread-local</artifactId> <version>2.12.4</version> </dependency> -
修饰Runnable和Callable
Runnable
// 全局变量 TransmittableThreadLocal<String> context = new TransmittableThreadLocal<>(); // 使用TTL传递 /*------------------在父线程中设置---------------------*/ context.set("value-set-in-parent"); /*------------------在父线程中设置---------------------*/ /*------------------额外的处理---------------------*/ Runnable task = new RunnableTask(); // 额外的处理，生成修饰了的对象ttlRunnable Runnable ttlRunnable = TtlRunnable.get(task); executorService.submit(ttlRunnable); /*------------------额外的处理---------------------*/ /*------------------在子线程中使用---------------------*/ // Task中可以读取，值是"value-set-in-parent" String value = context.get(); /*------------------在子线程中使用---------------------*/Callable
// 全局变量 TransmittableThreadLocal<String> context = new TransmittableThreadLocal<>(); // 使用TTL传递 /*------------------在父线程中设置---------------------*/ context.set("value-set-in-parent"); /*------------------在父线程中设置---------------------*/ /*------------------额外的处理---------------------*/ Callable call = new CallableTask(); // 额外的处理，生成修饰了的对象ttlRunnable Callable ttlCallable = TtlCallable.get(call); executorService.submit(ttlCallable); /*------------------额外的处理---------------------*/ /*------------------在子线程中使用---------------------*/ // Task中可以读取，值是"value-set-in-parent" String value = context.get(); /*------------------在子线程中使用---------------------*/
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分析
我喜欢刨根问底，没有得到本质，到时候还是会忘记的。这里只分析通信过程，忽略保证线程安全等细节东西。这样不会影响主流程
线程之间如何通过InheritableThreadLocal & ThreadLocal 通信？
看源码可以看到，ThreadLocal 本质只是操作 Thread 类的 threadLocals 成员变量的一个工具而已。
Thread的对2个成员变量的说明：
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
* by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
/*
* InheritableThreadLocal values pertaining to this thread. This map is
* maintained by the InheritableThreadLocal class.
*/
ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
而 InheritableThreadLocal 继承了 ThreadLocal ，和父类ThreadLocal 本质没有什么区别，只是变成了操作 Thread类 的 inheritableThreadLocals 成员变量。
ThreadLocal对应代码：
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
// 初始化map的方法 get 或者 set的时候如果补存在就会初始化
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
InheritableThreadLocal重写了父类ThreadLocal的 createMap 和 getMap 方法，从而在初始化和赋值的时候，变成了操作 inheritableThreadLocals
InheritableThreadLocal 对应的代码：
// 仅仅是重写了ThreadLocal的getMap和createMap方法
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.inheritableThreadLocals;
}
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.inheritableThreadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
大致流程
因为时间有限，我只看了主流程，细枝末节还有细节得东西我都忽略了，并且是我个人得总结，可能有不少纰漏，仅供参考
我推测ThreadLocals和inheritableThreadLocals 是再Thread类出现之后才加的。看注释也验证了我这一点。因为我觉得这样设计有点破坏Thread类了。怎么说？InheritableThreadLocal 和 ThreadLocal 操作的 2个变量都是Thread类里面的，InheritableThreadLocal 和 ThreadLocal 本质只是操作那2个成员变量的工具而已。
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ThreadLocal
ThreadLocal 比较简单，就是 set的时候，获取到当前线程的 threadLocals 变量，然后存取数据
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InheritableThreadLocal
InheritableThreadLocal 仅仅是在线程初始化的时候，继承了一下父线程的 inheritableThreadLocals 变量，从而达到父子线程传递的目的。
大致流程如下：
void createMap(Thread t, T firstValue) { t.inheritableThreadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); }
inheritableThreadLocals 如何 做到在父线程和子线程直接传递？
在Thread 创建的时候，就把父线程的inheritableThreadLocals 赋值到当前线程了。
关键代码(Thread.java 的 418行)：
if (inheritThreadLocals && parent.inheritableThreadLocals != null)
this.inheritableThreadLocals =
ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);
为什么线程池中读取不到？
线程池的线程已经脱离了外层线程的体系，没有什么关联。但是我不知道为什么，，并发量非常小得情况，，可以读取到。...。。。我之后有时间再更新吧
疑问
目前发现在并发量不高的情况下，线程池会复用原有线程。但是并发一上去，线程池的线程就都是全新的，和原来的没有关系
总结
我之后有时间再更新吧
