一、问题描述

近期在实验室做了个动态插桩工具，在对甲方项目测试过程中，发现对含有线程池异步调用的方法进行插桩时，子线程会报空指针异常。

二、问题原因

动态插桩工具向待测软件注入的代码中包含了如下语句，利用spring提供的RequestContextHolder获取Request对象。

ServletRequestAttributes sra$2 = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
HttpServletRequest request$im = (sra$2).getRequest();

该HttpServletRequest对象在子线程中获取不到，导致报空指针异常。

三、解决方法

1、通过setRequestAttributes(sra$, true);有局限性

spring提供的这个方法默认子线程不能共享父线程的HttpServletRequest对象。网上有人采用如下方法用来子线程共享父线程的Request变量。

ServletRequestAttributes sra$ = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
RequestContextHolder.setRequestAttributes(sra$, true);

上述做法不能解决线程池中异步调用子线程的问题，只适用于主线程等待子线程完成任务后再结束的情况，否则主线程先于子线程结束的话，主线程的 request 会被销毁，子线程还是共享不了主线程的request属性。

解决方法：对于直接在spring里编写源代码，可参考以下文章，本人没经过测试。

线程池异步调用获取主线程上下文

2、将需要传递的值注入到自定义的对象中，然后将这个对象作为参数传递给子线程

四、setRequestAttributes(sra$, true)局限性原理分析

通过RequestContextHolder.setRequestAttributes(servletRequestAttributes, true);设置子线程共享。

1. RequestContextHolder类里面包含两个ThreadLocal全局属性：一个是控制主线程的ThreadLocal，一个继承自InheritableThreadLocal用来子线程共享父线程request对象。

2. 在setRequestAttributes中，如果第二个参数值为true，则会把request属性放入InheritableThreadLocal中，并在ThreadLocal中删除主线程信息；如果为false会把request属性放入ThreadLocal中，并在InheritableThreadLocal中删除主线程信息。

3. 当子线程调用getRequestAttributes()获取主线程的request的属性时，如果子线程中ThreadLocal.get()获取属性为空，就会从inheritableThreadLocal 中去获取属性.

//类上共享变量
private static final boolean jsfPresent =
			ClassUtils.isPresent("javax.faces.context.FacesContext", RequestContextHolder.class.getClassLoader());
//控制主线程的 ThreadLocal
	private static final ThreadLocal<RequestAttributes> requestAttributesHolder =
			new NamedThreadLocal<>("Request attributes");
//控制子线程的 ThreadLocal
	private static final ThreadLocal<RequestAttributes> inheritableRequestAttributesHolder =
			new NamedInheritableThreadLocal<>("Request context");
//核心源码
 
public static void setRequestAttributes(@Nullable RequestAttributes attributes, boolean inheritable) {
		if (attributes == null) {
			resetRequestAttributes();
		}
		else {
			if (inheritable) {//传true
            // 就是把request的属性放入到inheritableRequestAttributesHolder 中,供子类继承
				inheritableRequestAttributesHolder.set(attributes);
				requestAttributesHolder.remove();//子线程中删除主线程的信息
			}
			else {//传false
				requestAttributesHolder.set(attributes);//设置主线程使用
				inheritableRequestAttributesHolder.remove();//不共享设置
			}
		}


@Nullable
public static RequestAttributes getRequestAttributes() {
   RequestAttributes attributes = requestAttributesHolder.get();
   if (attributes == null) {//负责主线程的信息为空，就去负责子线程的作用域中取
      attributes = inheritableRequestAttributesHolder.get();
   }
   return attributes;
}

局限性

1. 这种共享方式只适合于主线程等待子线程完成任务后再结束的情况，否则主线程先于子线程结束的话，主线程的 request 会被销毁，子线程还是共享不了主线程的request属性。
2. 不适用于线程池间上下文传递

关于上述局限性的第二点，关键核心在于inheritableThreadLocal对象上。

InheritableThreadLocal是在创建线程时调用init()方法赋值的，而线程池中的线程是复用的，所以这里会存在问题。

阿里巴巴开源了一个Transmittable-Thread-Local组件可以解决这个问题

关于ThreadLocal与inheritableThreadLocal源码级的详解，可参考本人的另一篇文章：面试：Java多线程基础知识

参考文章

多线程异步操作子线程获取不到主线程request信息问题解决及源码解析
如何在 Spring 异步调用中传递上下文