详解Spring框架下向异步线程传递HttpServletRequest参数的坑

在spring的注解 @RequestMapping 之下可以直接获取 HttpServletRequest 来获得诸如request header等重要的请求信息：

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
 
  private static final String HEADER = "app-version";
 
  @RequestMapping(value = "/async", method = RequestMethod.GET)
  public void test(HttpServletRequest request) {
        request.getHeader(HEADER);
  }
}

往往，这些重要的信息也会在异步线程中被使用到。于是，一个很自然的想法是，那不如直接把这里获取到的request当做参数传到其它spawn出的子线程里，比如：

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
 
  private static final String HEADER = "app-version";
 
  @RequestMapping(value = "/async", method = RequestMethod.GET)
  public void test(HttpServletRequest request) {
    log.info("Main thread: " + request.getHeader(HEADER));   
    new Thread(() -> {
      log.info("Child thread: " + request.getHeader(HEADER));
    }).start();
  }
}

在header中设置"app-version"为1.0.1后发送 <base_url>/test/async 请求，可以看到结果：

Main thread: 1.0.1
Child thread: 1.0.1

但是，坑，也就此出现了。

由于 HttpServletRequest 不是线程安全的（后知后觉），当主线程完成自己的工作返回response后，相应的诸如 HttpServletRequest 等对象就会被销毁。为了看到这个现象，我们可以在子线程中多等待一段时间来保证主线程先于子线程结束。

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

  private static final String HEADER = "app-version";
  private static final long CHILD_THREAD_WAIT_TIME = 5000;

  @RequestMapping(value = "/async", method = RequestMethod.GET)
  public void test(HttpServletRequest request) {
    log.info("Main thread: " + request.getHeader(HEADER));

    new Thread(() -> {
      try {
        Thread.sleep(CHILD_THREAD_WAIT_TIME);
      } catch (Throwable e) {

      }
      log.info("Child thread: " + request.getHeader(HEADER));
    }).start();
  }
}

在header中设置"app-version"为1.0.1后发送 <base_url>/test/async 请求，可以看到结果：

Main thread: 1.0.1
Child thread: null

显然，谁也没办法保证自己spawn出来的子线程会先于主线程结束，所以直接传递 HttpServletRequest 参数给子线程是不可行的。

网上有一种方法是通过spring框架自带的 RequestContextHolder 来获取request，这对异步线程来讲是不可行的。因为只有在负责request处理的线程才能调用到 RequestContextHolder 对象，其它线程中它会直接为空。

那么，一个可以想到的笨办法是将request的值取出来，注入到自定义的对象中，然后将这个对象作为参数传递给子线程：

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

  private static final String HEADER = "app-version";
  private static final long MAIN_THREAD_WAIT_TIME = 0;
  private static final long CHILD_THREAD_WAIT_TIME = 5000;

  @RequestMapping(value = "/async", method = RequestMethod.GET)
  public void test(HttpServletRequest request) {
    log.info("Main thread: " + request.getHeader(HEADER));
    TestVo testVo = new TestVo(request.getHeader(HEADER));

    new Thread(() -> {
      try {
        Thread.sleep(CHILD_THREAD_WAIT_TIME);
      } catch (Throwable e) {

      }
      log.info("Child thread: " + request.getHeader(HEADER) + ", testVo = " + testVo.getAppVersion());
    }).start();

    try {
      Thread.sleep(MAIN_THREAD_WAIT_TIME);
    } catch (Throwable e) {

    }
  }

  @Data
  @AllArgsConstructor
  public static class TestVo {
    private String appVersion;
  }
}

再按照"app-version"为1.0.1发送请求后得到：

Main thread: 1.0.1
Child thread: null, testVo = 1.0.1

嗯，终于成功了。

故事似乎到此就结束了，但如果仔细考察细节的话，有几个问题是值得思考的：

如果child thread中的request已经被销毁了，为什么没有报null exception，而只是获取到空的"app-version"的值？
如果request被销毁了，TestVo这个同样在主线程中创建的object为什么没有被销毁？
主线程真的可以销毁对象吗？销毁对象不是GC负责的吗，为什么总是可以在child thread中得到null的结果？

一个合理的推理是：主线程结束时，调用了一个 destroy() 方法，这个方法主动将 HttpServletRequest 中的资源释放，例如调用了存放header的map对应的 clear() 方法。如此，在子线程中便无法获得之前的"app-version"所对应的value了。而TestVo由于是用户自己创建，必然不可能实现在 destroy() 方法中写出释放资源的代码。它的值也就保存下来了。

另外，无论主线程是否调用了 destroy() 方法，真正回收的时候还是GC的工作，这也就解释了在子线程中不是报null exception，而只是取不到特定的key所对应的值。

进一步，我们还可以思考的问题是，为什么在主线程的 destoy() 方法中，不直接将request对象赋值为null呢？

这个问题看似有些蹊跷，而实则根本不成立。因为就算你把主线程的request变量赋值为null时，子线程中的另一个变量已经指向了这个request对应的内存，依旧可以拿到相应的值。例如：

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

  private static final String HEADER = "app-version";
  private static final long MAIN_THREAD_WAIT_TIME = 5000;
  private static final long CHILD_THREAD_WAIT_TIME = 3000;

  @RequestMapping(value = "/async", method = RequestMethod.GET)
  public void test(HttpServletRequest request) {
    log.info("Main thread: " + request.getHeader(HEADER));
    TestVo testVo = new TestVo(request);

    new Thread(() -> {
      try {
        Thread.sleep(CHILD_THREAD_WAIT_TIME);
      } catch (Throwable e) {

      }
      log.info("Child thread: " + testVo.getRequest().getHeader(HEADER));
    }).start();

    request = null;

    try {
      Thread.sleep(MAIN_THREAD_WAIT_TIME);
    } catch (Throwable e) {

    }
  }

  @Data
  @AllArgsConstructor
  public static class TestVo {
    private HttpServletRequest request;
  }
}

按照"app-version"为1.0.1发送请求后得到：

Main thread: 1.0.1
Child thread: 1.0.1

这里让子线程等待3秒，以便主线程有充分的时间将request赋值为null。但child线程依旧可以拿到对应的值。

所以，将request变量赋值为null根本无法做到释放资源。所以对request里保存header的map来讲，将变量赋值为null无法保证其它地方的引用也会一并消失。最直接有效的方法是调用 clear() 让map中的每一个元素失效。

所以总结起来是：

主线程的request和testVo，由于都有子线程的变量指向，也即是两个对象上的reference count不为0，GC便不会真正回收这两部分对应的内存。
但是，由于request很可能在主线程中在 destroy() 方法被调用了内部map的 clear() 方法，导致无法获取到header的值。
testVo是用户创建的对象，无法事先被放到 destroy() 方法中被释放，所以还能继续保持原有的值。

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