异常现象 #

当在继承Thread的类的对象创建阶段为InheritableThreadLocal字段设置值时，出现不符合预期的行为：

• 执行该线程的run()方法时，无法获取到构造方法中设置的值
• 后续创建并运行该类的子类线程时，却能获取到之前父类对象创建时设置的值

复现代码 #

public class InheritableThreadLocalExample {

  public static void main(String[] args) {
    ThreadOne threadOne = new ThreadOne("user-one", "thread-one");
    threadOne.start();
    ThreadTwo threadTwo = new ThreadTwo("user-two", "thread-two");
    threadTwo.start();
  }

  public static class ThreadOne extends Thread {

    protected static final InheritableThreadLocal<String> USERNAME = new InheritableThreadLocal<>();

    public ThreadOne(String username, String threadName) {
      super(threadName);
      USERNAME.set(username);
    }

    @Override
    public void run() {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ". Username: " + USERNAME.get());
    }
  }

  public static class ThreadTwo extends ThreadOne {
    public ThreadTwo(String username, String threadName) {
      super(username, threadName);
    }
  }

}

输出结果 #

thread-two. Username: user-one
thread-one. Username: null

原因解析 #

1. InheritableThreadLocal的继承时机是线程实例创建时 #

Java中，创建Thread实例时，会在Thread.init()方法中完成父线程（此处为主线程）的inheritableThreadLocals到新线程的复制操作，这个过程发生在线程对象构造阶段，而非start()调用时。

2. 构造方法的执行线程是主线程，而非新线程本身 #

ThreadOne和ThreadTwo的构造方法都在主线程中执行：

• 创建threadOne时，先调用super(threadName)触发Thread初始化，此时主线程的USERNAME还未赋值，所以threadOne线程自身的inheritableThreadLocals中USERNAME的值为null；之后执行USERNAME.set("user-one")，实际是把值存在主线程的inheritableThreadLocals中，和threadOne线程自身的存储无关。
• 当threadOne.start()后，run()方法调用USERNAME.get()，获取的是threadOne线程自身的inheritableThreadLocals值，自然为null。

3. 静态InheritableThreadLocal是类级别的共享变量 #

USERNAME被static final修饰，属于ThreadOne类的静态成员，所有ThreadOne和ThreadTwo实例共享同一个InheritableThreadLocal对象，但每个线程的inheritableThreadLocals存储是独立的：

• 创建threadTwo时，先调用super(threadName)触发Thread初始化，此时主线程的USERNAME已经被threadOne的构造方法设置为user-one，所以threadTwo线程自身的inheritableThreadLocals会复制这个值；之后执行USERNAME.set("user-two")，只是更新了主线程的inheritableThreadLocals值，不会影响已经复制到threadTwo线程中的值。
• 当threadTwo.start()后，run()方法获取的是threadTwo线程自身复制的user-one，因此输出该值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bepopov