链路ID通过MDC实现线程间传递

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一、了解MDC

MDC（Mapped Diagnostic Context，映射调试上下文）是 slf4j提供的一种轻量级的日志跟踪工具。Log4j、Logback或者Log4j2等日志中最常见区分同一个请求的方式是通过线程名，而如果
请求量大，线程名在相近的时间内会有很多重复的而无法分辨，因此引出了trace-id，即在接收到的时候生成唯一的请求id，在整个执行链路中带上此唯一id.
MDC.java本身不提供传递traceId的能力，真正提供能力的是MDCAdapter接口的实现。比如Log4j的是Log4jMDCAdapter，Logback的是LogbackMDCAdapter。

二、MDC普通使用

MDC.put(“trace-id”, traceId); // 添加traceId
MDC.remove(“trace-id”); // 移除traceId
在日志配置文件中节点中以%X{trace-id}取出，比如：%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level [uniqid-%X{trace-id}] %logger{50}-%line - %m%n
以上方式，只能在做put操作的当前线程中获取到值。那是因为MDC的实现原理主要就是ThreadLocal，ThreadLocal只对当前线程有效。

三、多线程中的MDC

要破除ThreadLocal只对当前线程有线的方法有两种：
一种是JDK自带的、ThreadLocal的扩展类InheritableThreadLocal，子线程会拷贝父线程中的变量值
一种是引入alibabatransmittable-thread-local包的TransmittableThreadLocal实现

据我所知，只有子线程获取父线程，不能父线程获取子线程的变量，如果有知道父获取子的方法，麻烦说一下，谢谢

Sl4j本身的提供的BasicMDCAdapter就是基于InheritableThreadLocal实现了线程间传递，但log4j、logback这两个实际的日志实现没有提供，log4j2提供了但默认关闭。

log4j2主要是根据isThreadContextMapInheritable变量控制的，有两种方法：
- log4j2.component.properties文件中配置
- 类型模块中定义,System.setProperty("log4j2.isThreadContextMapInherimeble", "true");
lob4j和logback需要自己手动实现，主要有两种方法，一是手动在线程中的处理，一种是重写LogbackMDCAdapter。本文以在线程池中创建为例

import org.slf4j.MDC;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.Callable;

/**
 * @desc: 定义MDC工具类，支持Runnable和Callable两种，目的就是为了把父线程的traceId设置给子线程
 */
public class MdcUtil {

    public static <T> Callable<T> wrap(final Callable<T> callable, final Map<String, String> context) {
        return () -> {
            if (CollectionUtils.isEmpty(context)) {
                MDC.clear();
            } else {
                MDC.setContextMap(context);
            }
            try {
                return callable.call();
            } finally {
                // 清除子线程的，避免内存溢出，就和ThreadLocal.remove()一个原因
                MDC.clear();
            }
        };
    }

    public static Runnable wrap(final Runnable runnable, final Map<String, String> context) {
        return () -> {
            if (CollectionUtils.isEmpty(context)) {
                MDC.clear();
            } else {
                MDC.setContextMap(context);
            }
            try {
                runnable.run();
            } finally {
                MDC.clear();
            }
        };
    }
}
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import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * @desc: 把当前的traceId透传到子线程特意加的实现。重点就是 MDC.getCopyOfContextMap()，此方法获取当前线程（父线程）的traceId
 */
public class ThreadPoolMdcExecutor extends ThreadPoolTaskExecutor {
    @Override
    public void execute(Runnable task) {
        super.execute(MdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }

    @Override
    public Future<?> submit(Runnable task) {
        return super.submit(MdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }

    @Override
    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
        return super.submit(MdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }
}
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import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;

/**
 * 线程池配置。重点就是把ThreadPoolTaskExecutor换成ThreadPoolMdcExecutor
 **/
@Configuration
public class ThreadPoolConfig {

    @Resource
    private ThreadPoolProperties threadPoolProperties;

    /**
     * 业务用到的线程池
     * @return
     */
    @Bean(name = "threadPoolTaskExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolMdcExecutor();
        executor.setMaxPoolSize(threadPoolProperties.getMaxPoolSize());
        executor.setCorePoolSize(threadPoolProperties.getCorePoolSize());
        executor.setQueueCapacity(threadPoolProperties.getQueueCapacity());
        executor.setKeepAliveSeconds(threadPoolProperties.getKeepAliveSeconds());
        RejectedExecutionHandler handler = ReflectUtil.newInstance(threadPoolProperties.getRejectedExecutionHandler().getClazz());
        executor.setRejectedExecutionHandler(handler);
        return executor;
    }
}
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