InheritableThreadLocal相比ThreadLocal多一個能力：在創建子線程Thread時，子線程Thread會自動繼承父線程的InheritableThreadLocal信息到子線程中，進而實現在在子線程獲取父線程的InheritableThreadLocal值的目的。

關於ThreadLocal詳細內容，可以看這篇文章：史上最全ThreadLocal 詳解

和 ThreadLocal 的區別

舉個簡單的栗子對比下InheritableThreadLocal和ThreadLocal：

public class InheritableThreadLocalTest {    
	private static final ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();    
	private static final InheritableThreadLocal<String> inheritableThreadLocal = new InheritableThreadLocal<>();    

	public static void main(String[] args) {        
		testThreadLocal();        
		testInheritableThreadLocal();    
	}    

	/**     * threadLocal測試     */    
	public static void testThreadLocal() {       
		 // 在主線程中設置值到threadLocal        
		 threadLocal.set("我是父線程threadLocal的值");        
		 // 創建一個新線程並啓動        
		 new Thread(() -> {            
				 // 在子線程裏面無法獲取到父線程設置的threadLocal，結果為null            
				 System.out.println("從子線程獲取到threadLocal的值: " + threadLocal.get());           }
		 ).start();    
	 }    
 
	 /**     * inheritableThreadLocal測試     */  
	public static void testInheritableThreadLocal() {        
		// 在主線程中設置一個值到inheritableThreadLocal        
		inheritableThreadLocal.set("我是父線程inheritableThreadLocal的值");        
		// 創建一個新線程並啓動        
		new Thread(() -> {            
				// 在子線程裏面可以自動獲取到父線程設置的inheritableThreadLocal    
				System.out.println("從子線程獲取到inheritableThreadLocal的值: " + inheritableThreadLocal.get());        
			}).start();    
		}
	}

執行結果：

從子線程獲取到threadLocal的值:null
從子線程獲取到inheritableThreadLocal的值:我是父線程inheritableThreadLocal的值

可以看到子線程中可以獲取到父線程設置的inheritableThreadLocal值，但不能獲取到父線程設置的threadLocal值

實現原理

InheritableThreadLocal 的實現原理相當精妙，它通過在創建子線程的瞬間，“複製”父線程的線程局部變量，從而實現了數據從父線程到子線程的一次性、創建時的傳遞 。

其核心工作原理可以清晰地通過以下序列圖展示，它描繪了當父線程創建一個子線程時，數據是如何被傳遞的：

下面我們來詳細拆解圖中的關鍵環節。

核心實現機制

1. **數據結構基礎：Thread類內部維護了兩個 ThreadLocalMap類型的變量 ：
   • threadLocals：用於存儲普通 ThreadLocal設置的變量副本。
   • inheritableThreadLocals：專門用於存儲 InheritableThreadLocal設置的變量副本 。InheritableThreadLocal通過重寫 getMap和 createMap方法，使其所有操作都針對 inheritableThreadLocals字段，從而與普通 ThreadLocal分離開 。
2. 繼承觸發時刻：子線程的創建。繼承行為發生在子線程被創建（即執行 new Thread()）時。在 Thread類的 init方法中，如果判斷需要繼承（inheritThreadLocals參數為 true）且父線程（當前線程）的 inheritableThreadLocals不為 null，則會執行復制邏輯 。
3. 複製過程的核心：createInheritedMap。這是實現複製的核心方法 。它會創建一個新的 ThreadLocalMap，並將父線程 inheritableThreadLocals中的所有條目遍歷拷貝到新 Map 中。
   • Key的複製：Key（即 InheritableThreadLocal對象本身）是直接複製的引用。
   • Value的生成：Value 並非直接複製引用，而是通過調用 InheritableThreadLocal的 childValue(T parentValue)方法來生成子線程中的初始值。默認實現是直接返回父值（return parentValue;），這意味着對於對象類型，父子線程將共享同一個對象引用 。

關鍵特性與注意事項

1. 創建時複製，後續獨立：繼承只發生一次，即在子線程對象創建的瞬間。此後，父線程和子線程對各自 InheritableThreadLocal變量的修改互不影響 。
2. 在線程池中的侷限性：這是 InheritableThreadLocal最需要警惕的問題。線程池中的線程是複用的，這些線程在首次創建時可能已經從某個父線程繼承了值。但當它們被用於執行新的任務時，新的任務提交線程（邏輯上的“父線程”）與工作線程已無直接的創建關係，因此之前繼承的值不會更新，這會導致數據錯亂（如用户A的任務拿到了用户B的信息）或內存泄漏​ 。對於線程池場景，應考慮使用阿里開源的 TransmittableThreadLocal (TTL)​ 。
3. 淺拷貝與對象共享：由於 childValue方法默認是淺拷貝，如果存入的是可變對象（如 Map、List），父子線程實際持有的是同一個對象的引用。在一個線程中修改該對象的內部狀態，會直接影響另一個線程 。若需隔離，可以重寫 childValue方法實現深拷貝 。
4. 內存泄漏風險：與 ThreadLocal類似，如果線程長時間運行（如線程池中的核心線程），並且未及時調用 remove方法清理，那麼該線程的 inheritableThreadLocals會一直持有值的強引用，導致無法被GC回收。良好的實踐是在任務執行完畢後主動調用 remove()

線程池中侷限性

一般來説，在真實的業務場景下，沒人會直接 new Thread，而都是使用線程池的，因此InheritableThreadLocal在線程池中的使用侷限性要額外注意

首先，我們先理解 InheritableThreadLocal的繼承前提

• InheritableThreadLocal的繼承只發生在 新線程被創建時（即 new Thread()並啓動時）。在創建過程中，子線程會複製父線程的 InheritableThreadLocal值。
• 在線程池中，線程是預先創建或按需創建的，並且會被複用。因此，繼承只會在線程池創建新線程時發生，而不會在複用現有線程時發生。

再看線程池創建新線程的條件，對於標準的 ThreadPoolExecutor，新線程的創建遵循以下規則：

1. 當前線程數 < 核心線程數：當提交新任務時，如果當前運行的線程數小於核心線程數，即使有空閒線程，線程池也會創建新線程來處理任務。此時，新線程會繼承父線程（提交任務的線程）的 InheritableThreadLocal。
2. 當前線程數 >= 核心線程數 && 隊列已滿 && 線程數 < 最大線程數：當任務隊列已滿，且當前線程數小於最大線程數時，線程池會創建新線程來處理任務。同樣，新線程會繼承父線程的 InheritableThreadLocal。

不會繼承的場景

• 線程複用：當線程池中有空閒線程時（例如，當前線程數 >= 核心線程數，但隊列未滿），任務會被分配給現有線程執行。此時，沒有新線程創建，因此不會發生繼承。現有線程的 InheritableThreadLocal值保持不變（可能是之前任務設置的值），這可能導致數據錯亂（如用户A的任務看到用户B的數據）。
• 線程數已達最大值：如果線程數已達最大線程數，且隊列已滿，新任務會被拒絕（根據拒絕策略），也不會創建新線程，因此不會繼承。

不只是線程池污染，線程池使用 InheritableThreadLocal 還可能存在獲取不到值的情況。例如，在執行異步任務的時候，複用了某個已有的線程A，並且當時創建該線程A的時候，沒有繼承InheritableThreadLocal，進而導致後面複用該線程的時候，從InheritableThreadLocal獲取到的值為null：

public class InheritableThreadLocalWithThreadPoolTest {    
	private static final InheritableThreadLocal<String> inheritableThreadLocal = new InheritableThreadLocal<>();    
	// 這裏線程池core/max數量都只有2    
	private static final ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(            
		2,            
		2,            
		0L,            
		TimeUnit.MILLISECONDS,            
		new LinkedBlockingQueue<Runnable>(3000),            
		new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()    
	);    
	
	public static void main(String[] args) {        
	// 先執行了不涉及InheritableThreadLocal的子任務初始化線程池線程 
	       testAnotherFunction();        
	       testAnotherFunction();        
	       // 後執行了涉及InheritableThreadLocal
	       testInheritableThreadLocalWithThreadPool("張三");        
	       testInheritableThreadLocalWithThreadPool("李四");        
	       threadPoolExecutor.shutdown();    
	 }    
	 
	 /**     * inheritableThreadLocal+線程池測試     */    
	    public static void testInheritableThreadLocalWithThreadPool(String param) {        
		    // 1. 在主線程中設置一個值到inheritableThreadLocal        
	         inheritableThreadLocal.set(param);        
	        // 2. 提交異步任務到線程池        
	        threadPoolExecutor.execute(() -> {            
	        // 3. 在線程池-子線程裏面可以獲取到父線程設置的inheritableThreadLocal嗎？            
		        System.out.println("線程名: " + Thread.currentThread().getName() + ", 父線程設置的inheritableThreadLocal值: " + param + ", 子線程獲取到inheritableThreadLocal的值: " + inheritableThreadLocal.get());        
	        });        
	        // 4. 清除inheritableThreadLocal        
	        inheritableThreadLocal.remove();    
	   }    
	               
	   /**     * 模擬另一個獨立的功能     */   
	   public static void testAnotherFunction() {        
		   // 提交異步任務到線程池        
	       threadPoolExecutor.execute(() -> {            
	       // 在線程池-子線程裏面可以獲取到父線程設置的inheritableThreadLocal嗎？            
		       System.out.println("線程名: " + Thread.currentThread().getName() + ", 線程池-子線程摸個魚");        
	       });    
	   }
}

執行結果：

線程名:pool-1-thread-2,線程池-子線程摸個魚
線程名:pool-1-thread-1,線程池-子線程摸個魚
線程名:pool-1-thread-1,父線程設置的inheritableThreadLocal值:李四，子線程獲取到inheritableThreadLocal的值:null
線程名:pool-1-thread-2,父線程設置的inheritableThreadLocal值:張三，子線程獲取到inheritableThreadLocal的值:null

當然了，解決這個問題可以考慮使用阿里開源的 TransmittableThreadLocal (TTL)，​或者在提交異步任務前，先獲取線程數據，再傳入。例如：

// 1. 在主線程中先獲取inheritableThreadLocal的值
String name = inheritableThreadLocal.get();    
    
// 2. 提交異步任務到線程池        
threadPoolExecutor.execute(() -> {            
// 3. 在線程池-子線程裏面直接傳入數據  
System.out.println("線程名: " + Thread.currentThread().getName() + ", 父線程設置的inheritableThreadLocal值: " + param + ", 子線程獲取到inheritableThreadLocal的值: " + name);        
	        });        

與 ThreadLocal 的對比