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从springcloud-gateway了解同步和异步，webflux webMvc、共享变量

ops 2025/7/16 8:29:05

webMVC和webFlux

这是spring framework提供的两种不同的Web编程模型

在这里插入图片描述

应用场景：

用 WebMvc：
项目依赖 Servlet 生态、需要简单同步代码，或使用阻塞式数据库（如 MySQL + JDBC）。
用 WebFlux：
需要高并发（如每秒万级请求）、低资源消耗，或已使用响应式技术栈（如 MongoDB Reactive、Kafka）。

springcloud -gateway

在 Spring Cloud Gateway 中，请求处理默认是基于 异步非阻塞 模型的，这是由其底层使用的 Reactor Netty 和 WebFlux 框架决定的。

你说是gateway是异步的，但是一个请求不还是要等待下游服务器的响应吗？这不还是同步吗？
nonono~
[EventLoop线程] 接收请求 → 发起网络调用 → 立即释放 → 处理其他请求
↓
[IO完成回调] → 收到响应 → 继续处理
实际上：

同一个线程可以交替处理多个请求的不同阶段
等待IO时不占用线程（线程可以去处理其他请求）
基于回调/事件机制，IO完成后会通知系统

在这里插入图片描述

gateway是基于WebFlux的，理由也很合理：
webMVC 最高只能有200并发，而已经到微服务级别的应用，很明显并发量肯定不会少，网关层面肯定不能用同步去做，异步是最好最确切的选择。

ContextHolder在同步/异步模式中的实现

contextHolder 个人理解，就是一个全局变量，但是这"全局"是‘一个线程’的范围

专业的说： 基于线程/上下文隔离的临时数据存储，生命周期与请求或线程绑定。

必要性：

解耦业务代码：
避免在方法参数中层层传递上下文（如用户身份、跟踪ID）。
在拦截器、Service 层、日志工具等地方都能访问统一上下文。

原生Servlet–request.setAttribute

Servlet规范本身并未直接定义线程级别的共享变量接口，只定义了会话范围的HttpSession
但是可以通过ServletRequest获取，因为在Servlet规范中，每个请求都是由容器分配的独立线程处理，ServletRequest 和 ServletResponse 对象天然与线程绑定

在这里插入图片描述

tomcat 容器内部则通过ThreadLocal关联了请求和线程。如果开发者使用ThreadLocal，需要自行清理（存在风险）

WebMvc–ThreadLocal

不同于原生Servlet，这个ThreadLocal不是Tomcat容器给的，而是Springmvc框架本身提供的。

此时： Tomcat 不直接使用 ThreadLocal 存储 Spring MVC 的请求信息，它只是提供了线程模型（每个请求一个线程），而 Spring MVC 在此基础上利用 ThreadLocal 存储请求相关的上下文。

如果自定义使用：

定义ThreadLocal工具类

public class MyThreadLocalContext {private static final ThreadLocal<String> currentTenantId = new ThreadLocal<>();public static void setTenantId(String tenantId) {currentTenantId.set(tenantId);}public static String getTenantId() {return currentTenantId.get();}public static void clear() {currentTenantId.remove(); // 防止内存泄漏}
}

在 Filter/Interceptor 中设置和清理

ThreadLocal的隐式线程绑定

在工具类中你会发现，其实set/get过程并没有关联任何的线程ID

这是因为，ThreadLocal内部实现了自动关联线程ID
在这里插入图片描述

WebFlux

ThreadLocal已经无法处理异步请求的问题了，因为异步请求一般都存在线程的切换

springcloud-gateway提供了几种机制来处理这个问题

1. Reactor Context

2. TransmittableThreadLocal

简称 (TTL) 是阿里开源的一个线程本地变量工具，它是对 Java 标准 ThreadLocal 的增强，主要解决了线程池等异步执行场景下的线程变量传递问题。

使用：

定义TransmittableThreadLocal工具类

package com.ruoyi.common.core.context;import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import com.alibaba.ttl.TransmittableThreadLocal;
import com.ruoyi.common.core.constant.SecurityConstants;
import com.ruoyi.common.core.text.Convert;
import com.ruoyi.common.core.utils.StringUtils;/*** 获取当前线程变量中的 用户id、用户名称、Token等信息 * 注意： 必须在网关通过请求头的方法传入，同时在HeaderInterceptor拦截器设置值。 否则这里无法获取** @author ruoyi*/
public class SecurityContextHolder
{/*** 既然springboot中默认用的是同步请求，必须等待响应完成，为什么这里用异步的threadlocal去存储？** 1.  防御性编程，为未来的异步拓展预留空间** 2.  即时外部请求是重构的，框架内部可能使用线程池处理一些异步任务* 比如日志记录：* @GetMapping("/user/info")*     public UserInfo getUserInfo() {*         // 同步设置用户上下文*         SecurityContextHolder.setUserId("123");**         // 同步操作*         UserInfo info = userService.getInfo();**         // 异步记录日志（很常见的需求）*         logAsync("User info accessed"); // 内部使用线程池，内部会用contextHolder获取到用户信息，**         return info;*     }* 3. springcloud-gateway中请求默认是异步非阻塞的，原因是它是webflux编程*/private static final TransmittableThreadLocal<Map<String, Object>> THREAD_LOCAL = new TransmittableThreadLocal<>();public static void set(String key, Object value){Map<String, Object> map = getLocalMap();map.put(key, value == null ? StringUtils.EMPTY : value);}public static String get(String key){Map<String, Object> map = getLocalMap();return Convert.toStr(map.getOrDefault(key, StringUtils.EMPTY));}public static <T> T get(String key, Class<T> clazz){Map<String, Object> map = getLocalMap();return StringUtils.cast(map.getOrDefault(key, null));}public static Map<String, Object> getLocalMap(){Map<String, Object> map = THREAD_LOCAL.get();if (map == null){map = new ConcurrentHashMap<String, Object>();THREAD_LOCAL.set(map);}return map;}public static void setLocalMap(Map<String, Object> threadLocalMap){THREAD_LOCAL.set(threadLocalMap);}public static Long getUserId(){return Convert.toLong(get(SecurityConstants.DETAILS_USER_ID), 0L);}public static void setUserId(String account){set(SecurityConstants.DETAILS_USER_ID, account);}public static String getUserName(){return get(SecurityConstants.DETAILS_USERNAME);}public static void setUserName(String username){set(SecurityConstants.DETAILS_USERNAME, username);}public static String getUserKey(){return get(SecurityConstants.USER_KEY);}public static void setUserKey(String userKey){set(SecurityConstants.USER_KEY, userKey);}public static String getPermission(){return get(SecurityConstants.ROLE_PERMISSION);}public static void setPermission(String permissions){set(SecurityConstants.ROLE_PERMISSION, permissions);}public static void remove(){THREAD_LOCAL.remove();}
}

在拦截器中添加和删除

/*** 自定义请求头拦截器，将Header数据封装到线程变量中方便获取* 注意：此拦截器会同时验证当前用户有效期自动刷新有效期** @author ruoyi*/
public class HeaderInterceptor implements AsyncHandlerInterceptor
{@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception{if (!(handler instanceof HandlerMethod)){return true;}SecurityContextHolder.setUserId(ServletUtils.getHeader(request, SecurityConstants.DETAILS_USER_ID));SecurityContextHolder.setUserName(ServletUtils.getHeader(request, SecurityConstants.DETAILS_USERNAME));SecurityContextHolder.setUserKey(ServletUtils.getHeader(request, SecurityConstants.USER_KEY));String token = SecurityUtils.getToken();if (StringUtils.isNotEmpty(token)){LoginUser loginUser = AuthUtil.getLoginUser(token);if (StringUtils.isNotNull(loginUser)){AuthUtil.verifyLoginUserExpire(loginUser);SecurityContextHolder.set(SecurityConstants.LOGIN_USER, loginUser);}}return true;}@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)throws Exception{SecurityContextHolder.remove();}
}