ThreadLocal变量来自Java，是多线程模型下的并发问题的解决方案。ThreadLocal变量作为一个线程中的局部变量，在多线程下可以保持独立。它存在于线程的生命周期中，可以在线程运行阶段在多个模块之间共享数据。那么，ThreadLocal变量与node.js有什么关系呢？Node模型Node的运行模型不用多说：“事件循环+异步执行”，但是Node开发工程师比较感兴趣的点大多都集中在“编码模式”上，即写异步代码同步，并提出了多种解决方案回调地狱的解决方案：yieldthunkpromiseawait但是如果你跳出代码执行过程的微观视角，从宏观的角度来看节点服务器处理每一个HTTP请求，你会发现这个实际上是多线程网络服务器的另一种体现。不如多线程模型直观。在单核cpu中，node服务器一次只能处理一个请求，但是当node在当前请求中执行异步调用时，会“中断”，进入下一个事件循环去处理另一个请求，直到异步任务完成上一个请求的事件触发相应回调的执行，继续执行请求的后续逻辑。这有点类似于CPU的时间片抢占机制，微观上是顺序执行，而宏观上是同步执行。Node在单进程单线程（js执行线程）中“模拟”了常见的多线程处理逻辑。虽然在单节点进程中无法充分发挥CPU的多核和超线程特性，但避免了多线程模型下的临界点。资源同步和线程上下文切换的问题，内存资源开销比较小，所以在I/O密集型业务中使用node开发web服务往往会有意想不到的好处。但是在节点开发中，需要跟踪每个请求的调用链路。通过获取请求头的traceId字段，在各个层级的调用链接中传递该字段，包括“http请求、dubbo调用、dao操作、redis和日志管理”等。这样，通过跟踪traceId，就可以分析出请求经过的所有中间环节，评估各个环节的延迟和瓶颈，更容易进行性能优化和错误排查。那么，如何在业务代码中非侵入式的获取相关的traceId呢？这就引出了本文的ThreadLocal变量。传统的日志追踪方式需要手动将traceId传递给日志中间件：varkoa=require('koa');varapp=newkoa();varLogger={info(msg,traceId){console.log(msg,traceId));}};letbusiness=asyncfunction(ctx){letv=awaitnewPromise((res)=>{setTimeout(()=>{Logger.info('服务执行结束',ctx.request.headers['traceId'])res(123);},1000);});ctx.body='你好世界';Logger.info('requestreturn',ctx.request.headers['traceId'])};app.use(async(ctx,next)=>{ctx.request.headers['traceId']=Date.now()+Math.random();awaitnext();});app.use(async(ctx,next)=>{awaitbusiness(ctx);});app.listen(8080);在业务业务处理函数，服务执行结束，body返回后，处理日志，同时手动将请求头traceId传递给日志模块，方便相关系统跟踪链接。目前这样的编码无法规范日志接口，同时也给开发者带来很大的困扰。对于业务开发人员来说，他们应该不关心如何跟踪链接，现在的编码直接侵入了业务代码。这个功能应该是日志模块Logger实现的，但是如何获取与请求上下文无关的Logger模块呢？每个请求的traceId怎么样？这需要依赖node.js中的ThreadLocal变量。文章开头提到，多线程下的ThreadLocal变量对应的是每个线程的生命周期，所以如果在node.js“单线程+异步调用+事件循环”的特点下实现一个类似的ThreadLocal变量。每次请求的异步回调执行时，获取对应的ThreadLocal变量，获取相关的上下文信息？ThreadLocal的节点实现只是简单的实现了web服务器的中间链接请求跟踪。其实并不复杂。它使用全局变量Map，通过每个请求的唯一标识符存储上下文信息。在执行请求的下一次异步调用时，通过在全局Map中获取请求绑定的ThreadLocal变量，但这是应用程序层面的推测行为，是一种简单的实现，紧加上请求。最彻底的方案是在node应用层实现一个栈帧，在栈帧中重写所有的异步函数，在异步函数的每个生命周期中添加每个钩子去执行，从而实现执行上下文之间的连接异步函数和栈帧Mapping，这是最彻底的ThreadLocal实现，而不是仅仅停留在与HTTP请求的映射过程中。目前zone.js库已经实现了node应用层栈帧的可控编码，同时可以在栈帧存活阶段绑定相关数据。我们可以利用这个特性来实现类似多线程的ThreadLocal变量。我们的目标是实现包含链接跟踪的业务代码的非侵入式编写，如下：app.use(async(ctx,next)=>{letv=awaitnewPromise((res)=>{setTimeout(()=>{Logger.info('服务执行结束')res(123);},1000);});ctx.body='helloworld';Logger.info('请求返回')});相比之下，Logger.info中的traceId变量不需要手动传递，它是日志模块通过访问ThreadLocal变量获取的。通过zone.js提供的创建Zone（对应一个栈帧）的函数，我们不仅可以获取到当前请求的ThreadLocal变量（类似于多线程下的单线程），还可以获取到请求的相关信息先前的请求。require('zone.js');varkoa=require('koa');varapp=newkoa();varLogger={info(msg){console.log(msg,Zone.current.get('traceId'));}};varkoaZoneProperties={requestContext:null};varkoaZone=Zone.current.fork({name:'koa',properties:koaZoneProperties});letbusiness=asyncfunction(ctx){letv=awaitnewPromise((res)=>{setTimeout(()=>{Logger.info('服务执行绑定')res(123);},1000);});ctx.body='你好世界';Logger.info('请请求返回')};koaZone.run(()=>{app.use(async(ctx,next)=>{console.log(koaZone.get('requestContext'))ctx.request.headers['traceId']=Date.now();awaitnext();});app.use(async(ctx,next)=>{awaitnewPromise((resolve)=>{让koaMidZone=koaZone.fork({名称:'koaMidware',属性:{traceId:ctx.request.headers['traceId']}}).run(async()=>{//将请求上下文保存到父区域koaZoneProperties.requestContext=ctx;awaitbusiness(ctx);resolve();});});});app.listen(8080);});创建两个具有继承关系的区域（栈帧）。koaZone的requestContext属性存储了上一次请求的上下文信息；koaMidZone的traceId属性存放的是traceId变量，它是Zone中传入的ThreadLocal变量Logger.info.current.get('traceId')获取当前“线程”的ThreadLocal变量，不需要开发者手动传递traceId多变的。对zone.js的其他用途感兴趣的读者可以自行研究。本文主要使用zone.js来保存一个执行栈帧中多个异步函数的执行上下文与具体数据（即ThreadLocal变量）的映射关系。需要注意的是，目前这个模型已经被用于跟踪在线业务中各个层级的链接。各级中间件，包括dubboclient、dubboprovider、配置中心，都依赖ThreadLocal变量实现数据透传和调用传输，可以放心使用。
