写在前面
通过本文将了解到什么是MDC、MDC应用中存在的问题、如何解决存在的问题
MDC介绍
简介：
MDC（Mapped Diagnostic Context，映射调试上下文）是 log4j 、logback及log4j2 提供的一种方便在多线程条件下记录日志的功能。MDC可以看成是一个与当前线程绑定的哈希表，可以往其中添加键值对。MDC 中包含的内容可以被同一线程中执行的代码所访问。当前线程的子线程会继承其父线程中的 MDC 的内容。当需要记录日志时，只需要从 MDC 中获取所需的信息即可。MDC 的内容则由程序在适当的时候保存进去。对于一个 Web 应用来说，通常是在请求被处理的最开始保存这些数据
API说明：
clear() => 移除所有MDC
get (String key) => 获取当前线程MDC中指定key的值
getContext() => 获取当前线程MDC的MDC
put(String key, Object o) => 往当前线程的MDC中存入指定的键值对
remove(String key) => 删除当前线程MDC中指定的键值对
优点：
代码简洁，日志风格统一，不需要在log打印中手动拼写traceId，即LOGGER.info("traceId:{} ", traceId)
暂时只能想到这一点
MDC使用
添加拦截器
publicclassLogInterceptorimplementsHandlerInterceptor{@OverridepublicbooleanpreHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler)throwsException{//如果有上层调用就用上层的IDStringtraceId=request.getHeader(Constants.TRACE_ID);if(traceId==null){traceId=TraceIdUtil.getTraceId();}MDC.put(Constants.TRACE_ID,traceId);returntrue;}@OverridepublicvoidpostHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler,ModelAndViewmodelAndView)throwsException{}@OverridepublicvoidafterCompletion(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler,Exceptionex)throwsException{//调用结束后删除MDC.remove(Constants.TRACE_ID);}}
修改日志格式
<propertyname="pattern">[TRACEID:%X{traceId}]%d{HH:mm:ss.SSS}%-5level%class{-1}.%M()/%L-%msg%xEx%n</property>
重点是%X{traceId}，traceId和MDC中的键名称一致
简单使用就这么容易，但是在有些情况下traceId将获取不到
MDC 存在的问题
子线程中打印日志丢失traceId
HTTP调用丢失traceId
丢失traceId的情况，来一个再解决一个，绝不提前优化
解决MDC存在的问题
子线程日志打印丢失traceId
子线程在打印日志的过程中traceId将丢失，解决方式为重写线程池，对于直接new创建线程的情况不考略【实际应用中应该避免这种用法】，重写线程池无非是对任务进行一次封装
线程池封装类：ThreadPoolExecutorMdcWrapper.java
publicclassThreadPoolExecutorMdcWrapperextendsThreadPoolExecutor{publicThreadPoolExecutorMdcWrapper(intcorePoolSize,intmaximumPoolSize,longkeepAliveTime,TimeUnitunit,BlockingQueue<Runnable>workQueue){super(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,unit,workQueue);}publicThreadPoolExecutorMdcWrapper(intcorePoolSize,intmaximumPoolSize,longkeepAliveTime,TimeUnitunit,BlockingQueue<Runnable>workQueue,ThreadFactorythreadFactory){super(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,unit,workQueue,threadFactory);}publicThreadPoolExecutorMdcWrapper(intcorePoolSize,intmaximumPoolSize,longkeepAliveTime,TimeUnitunit,BlockingQueue<Runnable>workQueue,RejectedExecutionHandlerhandler){super(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,unit,workQueue,handler);}publicThreadPoolExecutorMdcWrapper(intcorePoolSize,intmaximumPoolSize,longkeepAliveTime,TimeUnitunit,BlockingQueue<Runnable>workQueue,ThreadFactorythreadFactory,RejectedExecutionHandlerhandler){super(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,unit,workQueue,threadFactory,handler);}@Overridepublicvoidexecute(Runnabletask){super.execute(ThreadMdcUtil.wrap(task,MDC.getCopyOfContextMap()));}@Overridepublic<T>Future<T>submit(Runnabletask,Tresult){returnsuper.submit(ThreadMdcUtil.wrap(task,MDC.getCopyOfContextMap()),result);}@Overridepublic<T>Future<T>submit(Callable<T>task){returnsuper.submit(ThreadMdcUtil.wrap(task,MDC.getCopyOfContextMap()));}@OverridepublicFuture<?>submit(Runnabletask){returnsuper.submit(ThreadMdcUtil.wrap(task,MDC.getCopyOfContextMap()));}}
说明：
继承ThreadPoolExecutor类，重新执行任务的方法
通过ThreadMdcUtil对任务进行一次包装
线程traceId封装工具类：ThreadMdcUtil.java
publicclassThreadMdcUtil{publicstaticvoidsetTraceIdIfAbsent(){if(MDC.get(Constants.TRACE_ID)==null){MDC.put(Constants.TRACE_ID,TraceIdUtil.getTraceId());}}publicstatic<T>Callable<T>wrap(finalCallable<T>callable,finalMap<String,String>context){return()->{if(context==null){MDC.clear();}else{MDC.setContextMap(context);}setTraceIdIfAbsent();try{returncallable.call();}finally{MDC.clear();}};}publicstaticRunnablewrap(finalRunnablerunnable,finalMap<String,String>context){return()->{if(context==null){MDC.clear();}else{MDC.setContextMap(context);}setTraceIdIfAbsent();try{runnable.run();}finally{MDC.clear();}};}}
说明【以封装Runnable为例】：
判断当前线程对应MDC的Map是否存在，存在则设置
设置MDC中的traceId值，不存在则新生成，针对不是子线程的情况，如果是子线程，MDC中traceId不为null
执行run方法
代码等同于以下写法，会更直观
publicstaticRunnablewrap(finalRunnablerunnable,finalMap<String,String>context){returnnewRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){if(context==null){MDC.clear();}else{MDC.setContextMap(context);}setTraceIdIfAbsent();try{runnable.run();}finally{MDC.clear();}}};}
重新返回的是包装后的Runnable，在该任务执行之前【runnable.run()】先将主线程的Map设置到当前线程中【 即MDC.setContextMap(context)】，这样子线程和主线程MDC对应的Map就是一样的了
HTTP调用丢失traceId
在使用HTTP调用第三方服务接口时traceId将丢失，需要对HTTP调用工具进行改造，在发送时在request header中添加traceId，在下层被调用方添加拦截器获取header中的traceId添加到MDC中
HTTP调用有多种方式，比较常见的有HttpClient、OKHttp、RestTemplate，所以只给出这几种HTTP调用的解决方式
HttpClient：
实现HttpClient拦截器
publicclassHttpClientTraceIdInterceptorimplementsHttpRequestInterceptor{@Overridepublicvoidprocess(HttpRequesthttpRequest,HttpContexthttpContext)throwsHttpException,IOException{StringtraceId=MDC.get(Constants.TRACE_ID);//当前线程调用中有traceId，则将该traceId进行透传if(traceId!=null){//添加请求体httpRequest.addHeader(Constants.TRACE_ID,traceId);}}}复制代码
实现HttpRequestInterceptor接口并重写process方法
如果调用线程中含有traceId，则需要将获取到的traceId通过request中的header向下透传下去
为HttpClient添加拦截器
privatestaticCloseableHttpClienthttpClient=HttpClientBuilder.create().addInterceptorFirst(newHttpClientTraceIdInterceptor())
通过addInterceptorFirst方法为HttpClient添加拦截器
OKHttp：
实现OKHttp拦截器
publicclassOkHttpTraceIdInterceptorimplementsInterceptor{@OverridepublicResponseintercept(Chainchain)throwsIOException{StringtraceId=MDC.get(Constants.TRACE_ID);Requestrequest=null;if(traceId!=null){//添加请求体request=chain.request().newBuilder().addHeader(Constants.TRACE_ID,traceId).build();}ResponseoriginResponse=chain.proceed(request);returnoriginResponse;}}
实现Interceptor拦截器，重写interceptor方法，实现逻辑和HttpClient差不多，如果能够获取到当前线程的traceId则向下透传
为OkHttp添加拦截器
privatestaticOkHttpClientclient=newOkHttpClient.Builder().addNetworkInterceptor(newOkHttpTraceIdInterceptor()).build();
调用addNetworkInterceptor方法添加拦截器
RestTemplate：
实现RestTemplate拦截器
publicclassRestTemplateTraceIdInterceptorimplementsClientHttpRequestInterceptor{@OverridepublicClientHttpResponseintercept(HttpRequesthttpRequest,byte[]bytes,ClientHttpRequestExecutionclientHttpRequestExecution)throwsIOException{StringtraceId=MDC.get(Constants.TRACE_ID);if(traceId!=null){httpRequest.getHeaders().add(Constants.TRACE_ID,traceId);}returnclientHttpRequestExecution.execute(httpRequest,bytes);}}
实现ClientHttpRequestInterceptor接口，并重写intercept方法，其余逻辑都是一样的不重复说明
为RestTemplate添加拦截器
restTemplate.setInterceptors(Arrays.asList(newRestTemplateTraceIdInterceptor()));
调用setInterceptors方法添加拦截器
第三方服务拦截器：
HTTP调用第三方服务接口全流程traceId需要第三方服务配合，第三方服务需要添加拦截器拿到request header中的traceId并添加到MDC中
publicclassLogInterceptorimplementsHandlerInterceptor{@OverridepublicbooleanpreHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler)throwsException{//如果有上层调用就用上层的IDStringtraceId=request.getHeader(Constants.TRACE_ID);if(traceId==null){traceId=TraceIdUtils.getTraceId();}MDC.put("traceId",traceId);returntrue;}@OverridepublicvoidpostHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler,ModelAndViewmodelAndView)throwsException{}@OverridepublicvoidafterCompletion(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler,Exceptionex)throwsException{MDC.remove(Constants.TRACE_ID);}}
说明：
先从request header中获取traceId
从request header中获取不到traceId则说明不是第三方调用，直接生成一个新的traceId
将生成的traceId存入MDC中
除了需要添加拦截器之外，还需要在日志格式中添加traceId的打印，如下：
<propertyname="pattern">[TRACEID:%X{traceId}]%d{HH:mm:ss.SSS}%-5level%class{-1}.%M()/%L-%msg%xEx%n</property>复制代码
需要添加%X{traceId}
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你好，我是程序猿DD，开发老司机、阿里云MVP、腾讯云TVP、出过书、创过业、国企4年互联网6年。前毕业加入宇宙行，工资不高、也不算太忙，业余坚持研究技术和做自己想做的东西。4年后离开国企，加入永辉互联网板块的创业团队，从开发、到架构、到合伙人。一路过来，给我最深的感受就是一定要不断学习并关注前沿。只要你能坚持下来，多思考、少抱怨、勤动手，就很容易实现弯道超车！所以，不要问我现在干什么是否来得及。如果你看好一个事情，一定是坚持了才能看到希望，而不是看到希望才去坚持。相信我，只要坚持下来，你一定比现在更好！如果你还没什么方向，可以先关注我，这里会经常分享一些前沿资讯，帮你积累弯道超车的资本。
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