面试题：什么是 Java 的 TransmittableThreadLocal？

TransmittableThreadLocal 是阿里巴巴开源的 transmittable-thread-local 库中提供的一个类，它扩展了 Java 标准库中的 InheritableThreadLocal，旨在解决在使用线程池等会复用线程的技术时，父子线程之间传递 ThreadLocal 变量的问题。

背景

通常情况下，ThreadLocal 变量是线程私有的，每个线程都有其独立初始化的副本。

然而，在某些场景下（如父子线程间需要共享数据），就需要使用 InheritableThreadLocal。

但是，当涉及到线程池、ForkJoinPool 或者其他形式的线程复用机制时，InheritableThreadLocal 就显得不够用了，因为线程池中的线程可能会被多次重复利用，这会导致之前设置的 InheritableThreadLocal 值被错误地共享或混淆。

TransmittableThreadLocal 的作用

TransmittableThreadLocal 提供了一种机制来确保在线程池或其他形式的异步任务执行框架中正确地传递 ThreadLocal 变量的值。

它通过捕获父线程中的 TransmittableThreadLocal 值，并在子线程（可能是从线程池中获取的）开始执行之前将这些值重新设置到子线程中，从而解决了上述问题。

此外，TransmittableThreadLocal 还支持在任务执行完毕后恢复父线程的 ThreadLocal 状态，这对于避免内存泄漏和保持程序状态的一致性非常重要。

使用场景

• 线程池：当你需要在线程池的任务中访问父线程的 ThreadLocal 数据时。
• 异步编程模型：比如在使用 CompletableFuture、ForkJoinPool 或者任何基于回调的异步API时。

示例代码

// 创建一个 TransmittableThreadLocal 实例
ThreadLocal<String> parent = new TransmittableThreadLocal<>();

// 设置父线程的值
parent.set("Parent Value");

// 提交任务给线程池
ExecutorService executorService = /* 获取线程池实例 */;
TtlRunnable runnable = TtlRunnable.get(() -> {
    // 在这里可以访问到父线程设置的 "Parent Value"
    System.out.println(parent.get());
});
executorService.submit(runnable);

在这个例子中，通过 TtlRunnable.get() 包装了一个 Runnable，这样就能确保在执行该 Runnable 的时候能够正确地接收到父线程中的 TransmittableThreadLocal 变量的值。

注意事项

尽管 TransmittableThreadLocal 解决了很多实际问题，但它也增加了复杂性和潜在的风险，比如如果使用不当可能导致内存泄漏。因此，在使用 TransmittableThreadLocal 时应该充分理解它的原理，并谨慎处理资源释放等问题。