阿里多线程值传递 transmittable-thread-local 教程

摘要:本文主要介绍如何使用transmittable-thread-local来实现线程之间的值共享传递,解决多线程和线程池共享线程上下文变量问题。

功能

ransmittableThreadLocal(TTL):在使用线程池等会池化复用线程的执行组件情况下,提供ThreadLocal值的传递功能,解决异步执行时上下文传递的问题。一个Java标准库本应为框架/中间件设施开发提供的标配能力,本库功能聚焦 & 0依赖,支持Java 6~21

JDKInheritableThreadLocal类可以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执行组件的情况,线程由线程池创建好,并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,应用需要的实际上是把 任务提交给线程池时ThreadLocal值传递到 任务执行时

阿里的TransmittableThreadLocal类继承并加强InheritableThreadLocal类,解决上述的问题。

官方地址

github.com/alibaba/tra...

使用案例

创建一个TtlTest的测试类

动态创建线程使用案例

该方式是每次都创建一个新的线程运行任务

测试方法

ini 复制代码
@Test
void simple() throws Exception{
    List<Thread> threads = new ArrayList<>();
    for(int i=0;i<100;i++){
        UserinfoContextUtils.setUserinfo(new Userinfo(Long.parseLong(i+""),String.valueOf(i)));
        Thread thread = new Thread(() -> {
            log.info(UserinfoContextUtils.getUserinfo().toString());
        });
        threads.add(thread);
    }
    threads.forEach(Thread::start);
    Thread.sleep(5000L);
}

测试结果

ini 复制代码
21:36:26.939 [Thread-40] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=39, name=39)
21:36:26.940 [Thread-4] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=3, name=3)
21:36:26.939 [Thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=1, name=1)
21:36:26.940 [Thread-9] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=8, name=8)

使用线程池,修饰传递的值

使用TtlRunnableTtlCallable来修饰传入线程池的RunnableCallable

测试方法

scss 复制代码
@Test
void decorateValue() throws Exception{
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
    for(int i=0;i<10;i++){
        UserinfoContextUtils.setUserinfo(new Userinfo(Long.parseLong(i+""),String.valueOf(i)));
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info(UserinfoContextUtils.getUserinfo().toString());
            }
        };
        Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                log.info(UserinfoContextUtils.getUserinfo().toString());
                return 1;
            }
        };
        executorService.submit(TtlRunnable.get(runnable));
        executorService.submit(TtlCallable.get(callable));
    }
    Thread.sleep(5000L);
}

测试结果

ini 复制代码
21:38:09.692 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=0, name=0)
21:38:09.692 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=0, name=0)
21:38:09.694 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=1, name=1)
21:38:09.694 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=1, name=1)
21:38:09.694 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=2, name=2)
21:38:09.694 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=2, name=2)

修饰线程池

省去每次RunnableCallable传入线程池时的修饰,这个逻辑可以在线程池中完成。

通过工具类TtlExecutors完成,有下面的方法:

  • getTtlExecutor:修饰接口Executor
  • getTtlExecutorService:修饰接口ExecutorService
  • getTtlScheduledExecutorService:修饰接口ScheduledExecutorService

测试方法

ini 复制代码
@Test
void decoratePool() throws Exception{
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
    executorService = TtlExecutors.getTtlExecutorService(executorService);
    for(int i=0;i<10;i++){
        UserinfoContextUtils.setUserinfo(new Userinfo(Long.parseLong(i+""),String.valueOf(i)));
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info(UserinfoContextUtils.getUserinfo().toString());
            }
        };
        Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                log.info(UserinfoContextUtils.getUserinfo().toString());
                return 1;
            }
        };
        executorService.submit(runnable);
        executorService.submit(callable);
    }
    Thread.sleep(5000L);
}

测试结果

ini 复制代码
21:39:15.906 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=0, name=0)
21:39:15.906 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=0, name=0)
21:39:15.908 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=1, name=1)
21:39:15.908 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=1, name=1)
21:39:15.908 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=2, name=2)
21:39:15.908 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=2, name=2)
21:39:15.908 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=3, name=3)
21:39:15.908 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=3, name=3)

CompletableFuture使用案例

使用该方式操作多线程的方式更加优雅

测试方法

ini 复制代码
@Test
void decoratePoolCompletableFuture() throws Exception{
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
    executorService = TtlExecutors.getTtlExecutorService(executorService);

    List<CompletableFuture<Void>> runAsyncs = new ArrayList<>();
    List<CompletableFuture<Integer>> suppliedAsyncs = new ArrayList<>();

    for(int i=0;i<10;i++){
        UserinfoContextUtils.setUserinfo(new Userinfo(Long.parseLong(i+""),String.valueOf(i)));
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info(UserinfoContextUtils.getUserinfo().toString());
            }
        };
        CompletableFuture<Void> runAsync = CompletableFuture.runAsync(runnable, executorService);
        runAsyncs.add(runAsync);

        final int ii = i;
        Supplier<Integer> supplier = new Supplier<Integer>() {
            @Override
            public Integer get() {
                log.info(UserinfoContextUtils.getUserinfo().toString());
                return ii;
            }
        };
        CompletableFuture<Integer> suppliedAsync = CompletableFuture.supplyAsync(supplier,executorService);
        suppliedAsyncs.add(suppliedAsync);
    }

    // 等待结果
    CompletableFuture.allOf(runAsyncs.toArray(new CompletableFuture[]{})).isDone();

    suppliedAsyncs.forEach(suppliedAsync -> {
        try {
            log.info(suppliedAsync.get().toString());
        } catch (Exception e) {
            log.error("get x",e);
        }
    });
}

测试结果

ini 复制代码
21:51:27.592 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=0, name=0)
21:51:27.592 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=0, name=0)
21:51:27.594 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=1, name=1)
21:51:27.594 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 0
21:51:27.594 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=1, name=1)
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 1
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=2, name=2)
21:51:27.595 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=2, name=2)
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 2
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=3, name=3)
21:51:27.595 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=3, name=3)
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=4, name=4)
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 3
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=5, name=5)
21:51:27.595 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=4, name=4)
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=5, name=5)
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 4
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 5
21:51:27.595 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=6, name=6)
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=6, name=6)
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 6
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=7, name=7)
21:51:27.595 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=7, name=7)
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 7
21:51:27.595 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=8, name=8)
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=8, name=8)
21:51:27.595 [pool-1-thread-1] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=9, name=9)
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 8
21:51:27.595 [pool-1-thread-2] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - Userinfo(id=9, name=9)
21:51:27.595 [main] INFO com.home.alibaba.ttl.TtlTest - 9
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