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java高并发系列 – 第24天：ThreadLocal、InheritableThreadLocal（通俗易懂）

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 筆記

java高并发系列第24篇文章。

环境：jdk1.8。

本文内容

  1. 需要解决的问题
  2. 介绍ThreadLocal
  3. 介绍InheritableThreadLocal

需要解决的问题

我们还是以解决问题的方式来引出ThreadLocal、InheritableThreadLocal，这样印象会深刻一些。

目前java开发web系统一般有3层，controller、service、dao，请求到达controller，controller调用service，service调用dao，然后进行处理。

我们写一个简单的例子，有3个方法分别模拟controller、service、dao。代码如下：

package com.itsoku.chat24;    import java.util.ArrayList;  import java.util.List;  import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;  import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  import java.util.concurrent.TimeUnit;  import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;    /**   * 跟着阿里p7学并发，微信公众号：javacode2018   */  public class Demo1 {        static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);      //创建处理请求的线程池子      static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,              3,              60,              TimeUnit.SECONDS,              new LinkedBlockingDeque<>(),              r -> {                  Thread thread = new Thread(r);                  thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());                  return thread;              });        //记录日志      public static void log(String msg) {          StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();          System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + ",[线程:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);      }        //模拟controller      public static void controller(List<String> dataList) {          log("接受请求");          service(dataList);      }        //模拟service      public static void service(List<String> dataList) {          log("执行业务");          dao(dataList);      }        //模拟dao      public static void dao(List<String> dataList) {          log("执行数据库操作");          //模拟插入数据          for (String s : dataList) {              log("插入数据" + s + "成功");          }      }        public static void main(String[] args) {          //需要插入的数据          List<String> dataList = new ArrayList<>();          for (int i = 0; i < 3; i++) {              dataList.add("数据" + i);          }            //模拟5个请求          int requestCount = 5;          for (int i = 0; i < requestCount; i++) {              disposeRequestExecutor.execute(() -> {                  controller(dataList);              });          }            disposeRequestExecutor.shutdown();      }  }

运行结果：

****1565338891286,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受请求  ****1565338891286,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受请求  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):执行业务  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):执行业务  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受请求  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):执行数据库操作  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据0成功  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据1成功  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):执行数据库操作  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据2成功  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):执行业务  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受请求  ****1565338891287,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据0成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):执行业务  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):执行数据库操作  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):执行数据库操作  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据1成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据0成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据0成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据1成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据2成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据2成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据1成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.controller(Demo1.java:36):接受请求  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据2成功  ****1565338891288,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.service(Demo1.java:42):执行业务  ****1565338891289,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:48):执行数据库操作  ****1565338891289,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据0成功  ****1565338891289,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据1成功  ****1565338891289,[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo1.dao(Demo1.java:51):插入数据数据2成功

代码中调用controller、service、dao 3个方法时，来模拟处理一个请求。main方法中循环了5次模拟发起5次请求，然后交给线程池去处理请求，dao中模拟循环插入传入的dataList数据。

问题来了：开发者想看一下哪些地方耗时比较多，想通过日志来分析耗时情况，想追踪某个请求的完整日志，怎么搞？

上面的请求采用线程池的方式处理的，多个请求可能会被一个线程处理，通过日志很难看出那些日志是同一个请求，我们能不能给请求加一个唯一标志，日志中输出这个唯一标志，当然可以。

如果我们的代码就只有上面示例这么简单，我想还是很容易的，上面就3个方法，给每个方法加个traceId参数，log方法也加个traceId参数，就解决了，代码如下：

package com.itsoku.chat24;    import java.util.ArrayList;  import java.util.List;  import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;  import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  import java.util.concurrent.TimeUnit;  import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;    /**   * 跟着阿里p7学并发，微信公众号：javacode2018   */  public class Demo2 {        static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);      //创建处理请求的线程池子      static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,              3,              60,              TimeUnit.SECONDS,              new LinkedBlockingDeque<>(),              r -> {                  Thread thread = new Thread(r);                  thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());                  return thread;              });        //记录日志      public static void log(String msg, String traceId) {          StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();          System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + "[traceId:" + traceId + "],[线程:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);      }        //模拟controller      public static void controller(List<String> dataList, String traceId) {          log("接受请求", traceId);          service(dataList, traceId);      }        //模拟service      public static void service(List<String> dataList, String traceId) {          log("执行业务", traceId);          dao(dataList, traceId);      }        //模拟dao      public static void dao(List<String> dataList, String traceId) {          log("执行数据库操作", traceId);          //模拟插入数据          for (String s : dataList) {              log("插入数据" + s + "成功", traceId);          }      }        public static void main(String[] args) {          //需要插入的数据          List<String> dataList = new ArrayList<>();          for (int i = 0; i < 3; i++) {              dataList.add("数据" + i);          }            //模拟5个请求          int requestCount = 5;          for (int i = 0; i < requestCount; i++) {              String traceId = String.valueOf(i);              disposeRequestExecutor.execute(() -> {                  controller(dataList, traceId);              });          }            disposeRequestExecutor.shutdown();      }  }

输出：

****1565339559773[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受请求  ****1565339559773[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受请求  ****1565339559773[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受请求  ****1565339559774[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):执行业务  ****1565339559774[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):执行业务  ****1565339559774[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):执行数据库操作  ****1565339559774[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):执行业务  ****1565339559774[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据0成功  ****1565339559774[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):执行数据库操作  ****1565339559774[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据1成功  ****1565339559774[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):执行数据库操作  ****1565339559774[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据2成功  ****1565339559774[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据0成功  ****1565339559775[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受请求  ****1565339559775[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据0成功  ****1565339559775[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):执行业务  ****1565339559775[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据1成功  ****1565339559775[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):执行数据库操作  ****1565339559775[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据1成功  ****1565339559775[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据0成功  ****1565339559775[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据2成功  ****1565339559775[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据1成功  ****1565339559775[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据2成功  ****1565339559775[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据2成功  ****1565339559775[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.controller(Demo2.java:36):接受请求  ****1565339559776[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.service(Demo2.java:42):执行业务  ****1565339559776[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:48):执行数据库操作  ****1565339559776[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据0成功  ****1565339559776[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据1成功  ****1565339559776[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo2.dao(Demo2.java:51):插入数据数据2成功

上面我们通过修改代码的方式，把问题解决了，但前提是你们的系统都像上面这么简单，功能很少，需要改的代码很少，可以这么去改。但事与愿违，我们的系统一般功能都是比较多的，如果我们都一个个去改，岂不是要疯掉，改代码还涉及到重新测试，风险也不可控。那有什么好办法么？

ThreadLocal

还是拿上面的问题，我们来分析一下，每个请求都是由一个线程处理的，线程就相当于一个人一样，每个请求相当于一个任务，任务来了，人来处理，处理完毕之后，再处理下一个请求任务。人身上是不是有很多口袋，人刚开始准备处理任务的时候，我们把任务的编号放在处理者的口袋中，然后处理中一路携带者，处理过程中如果需要用到这个编号，直接从口袋中获取就可以了。那么刚好java中线程设计的时候也考虑到了这些问题，Thread对象中就有很多口袋，用来放东西。Thread类中有这么一个变量：

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

这个就是用来操作Thread中所有口袋的东西，ThreadLocalMap源码中有一个数组（有兴趣的可以去看一下源码），对应处理者身上很多口袋一样，数组中的每个元素对应一个口袋。

如何来操作Thread中的这些口袋呢，java为我们提供了一个类ThreadLocal，ThreadLocal对象用来操作Thread中的某一个口袋，可以向这个口袋中放东西、获取里面的东西、清除里面的东西，这个口袋一次性只能放一个东西，重复放东西会将里面已经存在的东西覆盖掉。

常用的3个方法：

//向Thread中某个口袋中放东西  public void set(T value);  //获取这个口袋中目前放的东西  public T get();  //清空这个口袋中放的东西  public void remove()

我们使用ThreadLocal来改造一下上面的代码，如下：

package com.itsoku.chat24;    import java.util.ArrayList;  import java.util.List;  import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;  import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  import java.util.concurrent.TimeUnit;  import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;    /**   * 跟着阿里p7学并发，微信公众号：javacode2018   */  public class Demo3 {        //创建一个操作Thread中存放请求任务追踪id口袋的对象      static ThreadLocal<String> traceIdKD = new ThreadLocal<>();        static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);      //创建处理请求的线程池子      static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,              3,              60,              TimeUnit.SECONDS,              new LinkedBlockingDeque<>(),              r -> {                  Thread thread = new Thread(r);                  thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());                  return thread;              });        //记录日志      public static void log(String msg) {          StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();          //获取当前线程存放tranceId口袋中的内容          String traceId = traceIdKD.get();          System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + "[traceId:" + traceId + "],[线程:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);      }        //模拟controller      public static void controller(List<String> dataList) {          log("接受请求");          service(dataList);      }        //模拟service      public static void service(List<String> dataList) {          log("执行业务");          dao(dataList);      }        //模拟dao      public static void dao(List<String> dataList) {          log("执行数据库操作");          //模拟插入数据          for (String s : dataList) {              log("插入数据" + s + "成功");          }      }        public static void main(String[] args) {          //需要插入的数据          List<String> dataList = new ArrayList<>();          for (int i = 0; i < 3; i++) {              dataList.add("数据" + i);          }            //模拟5个请求          int requestCount = 5;          for (int i = 0; i < requestCount; i++) {              String traceId = String.valueOf(i);              disposeRequestExecutor.execute(() -> {                  //把traceId放入口袋中                  traceIdKD.set(traceId);                  try {                      controller(dataList);                  } finally {                      //将tranceId从口袋中移除                      traceIdKD.remove();                  }              });          }            disposeRequestExecutor.shutdown();      }  }

输出：

****1565339644214[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受请求  ****1565339644214[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受请求  ****1565339644214[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受请求  ****1565339644214[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):执行业务  ****1565339644214[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):执行业务  ****1565339644214[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):执行数据库操作  ****1565339644214[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):执行业务  ****1565339644214[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据0成功  ****1565339644214[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):执行数据库操作  ****1565339644214[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):执行数据库操作  ****1565339644215[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据0成功  ****1565339644215[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据1成功  ****1565339644215[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据1成功  ****1565339644215[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据0成功  ****1565339644215[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据2成功  ****1565339644215[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据2成功  ****1565339644215[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据1成功  ****1565339644215[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受请求  ****1565339644215[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.controller(Demo3.java:41):接受请求  ****1565339644215[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):执行业务  ****1565339644215[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据2成功  ****1565339644215[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):执行数据库操作  ****1565339644215[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.service(Demo3.java:47):执行业务  ****1565339644215[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据0成功  ****1565339644215[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:53):执行数据库操作  ****1565339644215[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据1成功  ****1565339644215[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据0成功  ****1565339644215[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据2成功  ****1565339644215[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据1成功  ****1565339644215[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo3.dao(Demo3.java:56):插入数据数据2成功

可以看出输出和刚才使用traceId参数的方式结果一致，但是却简单了很多。不用去修改controller、service、dao代码了，风险也减少了很多。

代码中创建了一个ThreadLocal traceIdKD，这个对象用来操作Thread中一个口袋，用这个口袋来存放tranceId。在main方法中通过traceIdKD.set(traceId)方法将traceId放入口袋，log方法中通traceIdKD.get()获取口袋中的traceId，最后任务处理完之后，main中的finally中调用traceIdKD.remove();将口袋中的traceId清除。

ThreadLocal的官方API解释为：

“该类提供了线程局部 (thread-local) 变量。这些变量不同于它们的普通对应物，因为访问某个变量（通过其 get 或 set 方法）的每个线程都有自己的局部变量，它独立于变量的初始化副本。ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段，它们希望将状态与某一个线程（例如，用户 ID 或事务 ID）相关联。”

InheritableThreadLocal

继续上面的实例，dao中循环处理dataList的内容，假如dataList处理比较耗时，我们想加快处理速度有什么办法么？大家已经想到了，用多线程并行处理dataList，那么我们把代码改一下，如下：

package com.itsoku.chat24;    import java.util.ArrayList;  import java.util.List;  import java.util.concurrent.CountDownLatch;  import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;  import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  import java.util.concurrent.TimeUnit;  import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;    /**   * 跟着阿里p7学并发，微信公众号：javacode2018   */  public class Demo4 {        //创建一个操作Thread中存放请求任务追踪id口袋的对象      static ThreadLocal<String> traceIdKD = new ThreadLocal<>();        static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);      //创建处理请求的线程池子      static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,              3,              60,              TimeUnit.SECONDS,              new LinkedBlockingDeque<>(),              r -> {                  Thread thread = new Thread(r);                  thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());                  return thread;              });        //记录日志      public static void log(String msg) {          StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();          //获取当前线程存放tranceId口袋中的内容          String traceId = traceIdKD.get();          System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + "[traceId:" + traceId + "],[线程:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);      }        //模拟controller      public static void controller(List<String> dataList) {          log("接受请求");          service(dataList);      }        //模拟service      public static void service(List<String> dataList) {          log("执行业务");          dao(dataList);      }        //模拟dao      public static void dao(List<String> dataList) {          CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(dataList.size());            log("执行数据库操作");          String threadName = Thread.currentThread().getName();          //模拟插入数据          for (String s : dataList) {              new Thread(() -> {                  try {                      //模拟数据库操作耗时100毫秒                      TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);                      log("插入数据" + s + "成功,主线程：" + threadName);                  } catch (InterruptedException e) {                      e.printStackTrace();                  } finally {                      countDownLatch.countDown();                  }              }).start();          }          //等待上面的dataList处理完毕          try {              countDownLatch.await();          } catch (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();          }      }        public static void main(String[] args) {          //需要插入的数据          List<String> dataList = new ArrayList<>();          for (int i = 0; i < 3; i++) {              dataList.add("数据" + i);          }            //模拟5个请求          int requestCount = 5;          for (int i = 0; i < requestCount; i++) {              String traceId = String.valueOf(i);              disposeRequestExecutor.execute(() -> {                  //把traceId放入口袋中                  traceIdKD.set(traceId);                  try {                      controller(dataList);                  } finally {                      //将tranceId从口袋中移除                      traceIdKD.remove();                  }              });          }            disposeRequestExecutor.shutdown();      }  }

输出：

****1565339904279[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565339904279[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565339904279[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565339904279[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565339904279[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565339904279[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565339904279[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565339904279[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565339904279[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565339904281[traceId:null],[线程:Thread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565339904281[traceId:null],[线程:Thread-5],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565339904281[traceId:null],[线程:Thread-4],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565339904281[traceId:null],[线程:Thread-6],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565339904281[traceId:null],[线程:Thread-9],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565339904282[traceId:null],[线程:Thread-8],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565339904282[traceId:null],[线程:Thread-10],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565339904282[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565339904282[traceId:null],[线程:Thread-7],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565339904282[traceId:null],[线程:Thread-11],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565339904282[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565339904282[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565339904283[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565339904283[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565339904283[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565339904283[traceId:null],[线程:Thread-12],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565339904283[traceId:null],[线程:Thread-13],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565339904283[traceId:null],[线程:Thread-14],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565339904284[traceId:null],[线程:Thread-15],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565339904284[traceId:null],[线程:Thread-17],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565339904284[traceId:null],[线程:Thread-16],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:62):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-1

看一下上面的输出，有些traceId为null，这是为什么呢？这是因为dao中为了提升处理速度，创建了子线程来并行处理，子线程调用log的时候，去自己的存放traceId的口袋中拿去东西，肯定是空的了。

那有什么办法么？可不可以这样？

父线程相当于主管，子线程相当于干活的小弟，主管让小弟们干活的时候，将自己兜里面的东西复制一份给小弟们使用，主管兜里面可能有很多牛逼的工具，为了提升小弟们的工作效率，给小弟们都复制一个，丢到小弟们的兜里，然后小弟就可以从自己的兜里拿去这些东西使用了，也可以清空自己兜里面的东西。

Thread对象中有个inheritableThreadLocals变量，代码如下：

ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;

inheritableThreadLocals相当于线程中另外一种兜，这种兜有什么特征呢，当创建子线程的时候，子线程会将父线程这种类型兜的东西全部复制一份放到自己的inheritableThreadLocals兜中，使用InheritableThreadLocal对象可以操作线程中的inheritableThreadLocals兜。

InheritableThreadLocal常用的方法也有3个：

//向Thread中某个口袋中放东西  public void set(T value);  //获取这个口袋中目前放的东西  public T get();  //清空这个口袋中放的东西  public void remove()

使用InheritableThreadLocal解决上面子线程中无法输出traceId的问题，只需要将上一个示例代码中的ThreadLocal替换成InheritableThreadLocal即可，代码如下：

package com.itsoku.chat24;    import java.util.ArrayList;  import java.util.List;  import java.util.concurrent.CountDownLatch;  import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;  import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  import java.util.concurrent.TimeUnit;  import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;    /**   * 跟着阿里p7学并发，微信公众号：javacode2018   */  public class Demo4 {        //创建一个操作Thread中存放请求任务追踪id口袋的对象,子线程可以继承父线程中内容      static InheritableThreadLocal<String> traceIdKD = new InheritableThreadLocal<>();        static AtomicInteger threadIndex = new AtomicInteger(1);      //创建处理请求的线程池子      static ThreadPoolExecutor disposeRequestExecutor = new ThreadPoolExecutor(3,              3,              60,              TimeUnit.SECONDS,              new LinkedBlockingDeque<>(),              r -> {                  Thread thread = new Thread(r);                  thread.setName("disposeRequestThread-" + threadIndex.getAndIncrement());                  return thread;              });        //记录日志      public static void log(String msg) {          StackTraceElement stack[] = (new Throwable()).getStackTrace();          //获取当前线程存放tranceId口袋中的内容          String traceId = traceIdKD.get();          System.out.println("****" + System.currentTimeMillis() + "[traceId:" + traceId + "],[线程:" + Thread.currentThread().getName() + "]," + stack[1] + ":" + msg);      }        //模拟controller      public static void controller(List<String> dataList) {          log("接受请求");          service(dataList);      }        //模拟service      public static void service(List<String> dataList) {          log("执行业务");          dao(dataList);      }        //模拟dao      public static void dao(List<String> dataList) {          CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(dataList.size());            log("执行数据库操作");          String threadName = Thread.currentThread().getName();          //模拟插入数据          for (String s : dataList) {              new Thread(() -> {                  try {                      //模拟数据库操作耗时100毫秒                      TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);                      log("插入数据" + s + "成功,主线程：" + threadName);                  } catch (InterruptedException e) {                      e.printStackTrace();                  } finally {                      countDownLatch.countDown();                  }              }).start();          }          //等待上面的dataList处理完毕          try {              countDownLatch.await();          } catch (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();          }      }        public static void main(String[] args) {          //需要插入的数据          List<String> dataList = new ArrayList<>();          for (int i = 0; i < 3; i++) {              dataList.add("数据" + i);          }            //模拟5个请求          int requestCount = 5;          for (int i = 0; i < requestCount; i++) {              String traceId = String.valueOf(i);              disposeRequestExecutor.execute(() -> {                  //把traceId放入口袋中                  traceIdKD.set(traceId);                  try {                      controller(dataList);                  } finally {                      //将tranceId从口袋中移除                      traceIdKD.remove();                  }              });          }            disposeRequestExecutor.shutdown();      }  }

输出：

****1565341611454[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565341611454[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565341611454[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565341611454[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565341611454[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565341611454[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565341611454[traceId:2],[线程:disposeRequestThread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565341611454[traceId:1],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565341611454[traceId:0],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565341611557[traceId:2],[线程:Thread-5],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565341611557[traceId:0],[线程:Thread-4],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565341611557[traceId:1],[线程:Thread-11],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565341611557[traceId:1],[线程:Thread-3],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565341611557[traceId:1],[线程:Thread-8],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565341611557[traceId:0],[线程:Thread-6],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565341611557[traceId:0],[线程:Thread-10],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565341611557[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565341611557[traceId:2],[线程:Thread-9],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565341611558[traceId:2],[线程:Thread-7],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-3  ****1565341611557[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565341611557[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.controller(Demo4.java:42):接受请求  ****1565341611558[traceId:3],[线程:disposeRequestThread-2],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565341611558[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.service(Demo4.java:48):执行业务  ****1565341611558[traceId:4],[线程:disposeRequestThread-1],com.itsoku.chat24.Demo4.dao(Demo4.java:56):执行数据库操作  ****1565341611659[traceId:3],[线程:Thread-15],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565341611659[traceId:4],[线程:Thread-14],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565341611659[traceId:3],[线程:Thread-13],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565341611659[traceId:3],[线程:Thread-12],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据0成功,主线程：disposeRequestThread-2  ****1565341611660[traceId:4],[线程:Thread-16],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据1成功,主线程：disposeRequestThread-1  ****1565341611660[traceId:4],[线程:Thread-17],com.itsoku.chat24.Demo4.lambda$dao$1(Demo4.java:64):插入数据数据2成功,主线程：disposeRequestThread-1

输出中都有traceId了，和期望的结果一致。

希望通过这篇文章可以学会使用InheritableThreadLocal和InheritableThreadLocal。有问题可以加我微信itsoku交流，也可以留言，谢谢。

java高并发系列目录

  1. 第1天:必须知道的几个概念
  2. 第2天:并发级别
  3. 第3天:有关并行的两个重要定律
  4. 第4天:JMM相关的一些概念
  5. 第5天:深入理解进程和线程
  6. 第6天:线程的基本操作
  7. 第7天:volatile与Java内存模型
  8. 第8天:线程组
  9. 第9天：用户线程和守护线程
  10. 第10天:线程安全和synchronized关键字
  11. 第11天:线程中断的几种方式
  12. 第12天JUC:ReentrantLock重入锁
  13. 第13天:JUC中的Condition对象
  14. 第14天:JUC中的LockSupport工具类，必备技能
  15. 第15天：JUC中的Semaphore（信号量）
  16. 第16天：JUC中等待多线程完成的工具类CountDownLatch，必备技能
  17. 第17天：JUC中的循环栅栏CyclicBarrier的6种使用场景
  18. 第18天：JAVA线程池，这一篇就够了
  19. 第19天：JUC中的Executor框架详解1
  20. 第20天：JUC中的Executor框架详解2
  21. 第21天：java中的CAS，你需要知道的东西
  22. 第22天：JUC底层工具类Unsafe，高手必须要了解
  23. 第23天：JUC中原子类，一篇就够了

java高并发系列连载中，总计估计会有四五十篇文章。

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