.NET：线程本地存储、调用上下文、逻辑调用上下文

背景

在多线程环境，如果需要将实例的生命周期控制在某个操作的执行期间，该如何设计？经典的思路是这样的：作为参数向调用栈传递，如：CommandExecuteContext、HttpContext等。好在很多平台都提供线程本地存储这种东西，下面介绍一下 .NET 提供的三种机制。

线程本地存储

代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Runtime.Remoting;

namespace ExecutionContextStudy
{
    class ThreadDataSlotTest
    {
      public   static void Test()
        {
            for (var i = 0; i < 10; i++)
            {
                Thread.Sleep(10);

                Task.Run(() =>
                {
                    var slot = Thread.GetNamedDataSlot("test");
                    if (slot == null)
                    {
                        Thread.AllocateNamedDataSlot("test");
                    }

                    if (Thread.GetData(slot) == null)
                    {
                        Thread.SetData(slot, DateTime.Now.Millisecond);
                    }

                    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ":" + Thread.GetData(slot));
                });
            }

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

结果

说明

如果使用了线程池，最好不要使用这种存储机制了，因为线程池可能不会释放使用过的线程，导致多次执行之间可能共享数据（可以每次执行前重置线程本地存储的数据）。

调用上下文

代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Runtime.Remoting.Messaging;

namespace ExecutionContextStudy
{
    class CallContextTest
    {
        public static void Test()
        {
            Console.WriteLine("测试：CallContext.SetData");
            for (var i = 0; i < 10; i++)
            {
                Thread.Sleep(10);

                Task.Run(() =>
                {
                    if (CallContext.GetData("test") == null)
                    {
                        CallContext.SetData("test", DateTime.Now.Millisecond);
                    }

                    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ":" + CallContext.GetData("test"));
                });
            }

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

结果

说明

由上图可以知道，每次执行的数据是完全隔离的，非常符合我们的期望。但是，如果我们期望调用期间又开启了一个子线程，如何让子线程访问父线程的数据呢？这就需要使用到：“逻辑调用上下文”。

逻辑调用上下文

代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Runtime.Remoting.Messaging;

namespace ExecutionContextStudy
{
    class ExecutionContextTest
    {
        public static void Test()
        {
            Console.WriteLine("测试：CallContext.SetData");
            Task.Run(() =>
            {
                CallContext.SetData("test", "段光伟");
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ":" + CallContext.GetData("test"));

                Task.Run(() =>
                {
                    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ":" + CallContext.GetData("test"));
                });
            });

            Thread.Sleep(100);

            Console.WriteLine("测试：CallContext.LogicalSetData");
            Task.Run(() =>
            {
                CallContext.LogicalSetData("test", "段光伟");
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ":" + CallContext.LogicalGetData("test"));

                Task.Run(() =>
                {
                    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ":" + CallContext.LogicalGetData("test"));
                });

                ExecutionContext.SuppressFlow();
                Task.Run(() =>
                {
                    Console.WriteLine("SuppressFlow 之后:" + CallContext.LogicalGetData("test"));
                });

                ExecutionContext.RestoreFlow();
                Task.Run(() =>
                {
                    Console.WriteLine("RestoreFlow 之后:" + CallContext.LogicalGetData("test"));
                });
            });

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

输出

说明

注意 ExecutionContext.SuppressFlow(); 和 xecutionContext.RestoreFlow();，它们分别能阻止传播和重置传播，默认是允许传播的。

备注

最常见的使用场景就是：为 Ioc 容器自定义生命周期管理模型。