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.NET Core 获取 HttpContext.Current 以及 AsyncLocal 与 ThreadLocal

在 DotNetCore 当中不再像 MVC5 那样可以通过 HttpContext.Current 来获取到当前请求的上下文。

不过微软提供了一个 IHttpContextAccessor 来让我们访问当前请求的 Http 上下文,其定义
如下:

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namespace Microsoft.AspNetCore.Http
{
public interface IHttpContextAccessor
{
HttpContext HttpContext { get; set; }
}
}

需要使用的话需要将其添加到 Ioc 容器当中,在 Startup 类的 ConfigureService 我们可以将其默认实现注册到 Ioc 之中。

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public void ConfigureService(IServiceCollection services) {
services.TryAddSingleton<IHttpContextAccessor, HttpContextAccessor>();
}

那么我们可以来看看 HttpContextAccessor 的具体实现:

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using System.Threading;

namespace Microsoft.AspNetCore.Http
{
public class HttpContextAccessor : IHttpContextAccessor
{
private static AsyncLocal<HttpContext> _httpContextCurrent = new AsyncLocal<HttpContext>();

public HttpContext HttpContext
{
get
{
return _httpContextCurrent.Value;
}
set
{
_httpContextCurrent.Value = value;
}
}
}
}

在其内部主要是用了一个 AsyncLocal<HttpContext> 来保存一个 HttpContext 实例,那么 Accessor 是什么时候被赋值的呢?答案就是在每次 HTTP 请求的时候会将其赋值。

AsyncLocal<T> 是什么东西?
AsyncLocal<T> 是在 .Net 4.6 之后推出的一个对象,该对象接受一个泛型参数,其主要作用是保存异步等待上下文中共享某个变量的值。
而异步方法是基于 Task 的自动线程调度,在异步上下文切换的时候可能导致数据丢失。例如在 await 调用之前对某个变量进行了赋值,而这个变量是多个线程间共享的,当 await 调用返回之前的调用点的时候,可能调用点之后的代码还处在之前的线程上,也有可能被调度到其他线程上。

举个例子:

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static async Task TestMethod() {
Console.WriteLine($"当前线程ID{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
await Task.Delay(100);
Console.WriteLine($"当前线程ID{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

在 await 等待任务执行完成之后,后面的代码输出的 ID 与调用之前的 ID 不一样,说明发生了线程切换:

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static void Main(string[] args) {
Action @delegate = async () => await TestMethod();

@delegate();
Console.ReadKey();
}

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从代码上看他们似乎在同一个线程,但是在执行的时候就已经发生了线程切换的操作了。
而我们在这里如果使用一个 ThreadLocal<T>变量来存储的话,会发生什么事情呢?

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static ThreadLocal<int> _threadLocal = new ThreadLocal<int>();
static AsyncLocal<int> _asyncLocal = new AsyncLocal<int>();

static void Main(string[] args) {
Action @delegate = async () => await TestMethod();

@delegate();
Console.ReadKey();
}

static async Task TestMethod() {
_threadLocal.Value = 1000;
_asyncLocal.Value = 2000;
Console.WriteLine($"当前线程ID{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
Console.WriteLine($"{nameof(_threadLocal)},值:{_threadLocal.Value}");
Console.WriteLine($"{nameof(_asyncLocal)},值:{_asyncLocal.Value}");
await Task.Delay(100);
Console.WriteLine($"当前线程ID{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
Console.WriteLine($"{nameof(_threadLocal)},值:{_threadLocal.Value}");
Console.WriteLine($"{nameof(_asyncLocal)},值:{_asyncLocal.Value}");
}

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SO,在这里解释一下, ThreadLocal 是用于为不同的线程保存不同的变量值的,即同一个变量在不同线程当中存储的值可以不一样。在这里使用是为了保证在 TestMethod 方法中变量的唯一性,这个在同步方法用是没问题的,但这里使用了 await 关键字导致等待异步调用结束后代码已经被调度到其他的线程了,所以这里没用。而 AsyncLocal<T> 正是为了这种情况而准备的。

这就解释了为什么是单例却在每个线程是不同的值.