理解 WERKZEUG 的 THREADLOCAL 实现

https://github.com/pallets/werkzeug

文件在 werkzeug/local.py

看这部分源码，主要想搞清楚以下几个问题：

• ThreadLocal解决什么问题
• ThreadLocal如何实现
• ThreadLocal的生命周期管理

ThreadLocal解决什么问题

ThreadLocal是需要拿来和全局变量对比的。

当大家都需要用相同的逻辑，引用相同的变量名/资源来完成自己的逻辑，但又不希望不同的线程直接一个全局引用会对别的线程造成影响，需要使用ThreadLocal来解决这个问题。

ThreadLocal 解决的不是多线程编程资源共享的问题，更多的是在逻辑层面，用来管理一些跟随线程生命周期的上下文数据，让程序逻辑更加容易编写和维护。

所有的代码能公用同一个逻辑，而不会对另外的线程（全局资源）造成影响。

ThreadLocal如何实现

每一个运行中的Thread都会有自己的一个标识符，这个标识符是线程数据结构的一部分。

通过如下步骤，可以实现ThreadLocal

一个进程内全局的Storage，依靠一个Map来存储ThreadID和其对应的数据。
接下来，使用Local()来获取本地变量，实际上是一个查询函数用于获取数据，这个函数帮忙做的事情，就是自动获取Thread ID，从全局的ThreadVariableMap中获取到线程对应的数据集合。
如此一来，每个线程，都可以使用相同的代码逻辑来执行逻辑而不会对全局资源产生影响/依赖。

在Werkzeug中的ThreadLocal大概是这样的结构。

+---------------------------------------------------------+
|                                                         |
|         +----------------------------------+            |
|         |                                  |            |
|         |    LocalStack/LocalsRegistry     |            |
|         |                                  |            |
|         +---------^------------------------+            |
|                   |                                     |
|                   |                                     |
|                   |                                     |
|                   |                                     |
|                   |                                     |
|   +---------------+-------+                             |
|   |                       |                             |
|   |  Local Variables      |                             |
|   |  Marked by Thred-ID   |                             |
|   |  or Greenlet-ID       |                             |
|   |                       |                             |
|   +-----------------------+                             |
|                                                         |
+---------------------------^-----------------------------+
                            |
                            |
                            |
                            |
                            | Identifier(Greenet-ID or
                            | Thread-ID)
                            |
+---------------------------+-----------------------------+
|                                                         |
|                       LocalProxy                        |
|                                                         |
+---------------------------^-----------------------------+
                            |
                            |
                            |
+---------------------------+-----------------------------+
|                                                         |
|                     Application                         |
|                                                         |
+---------------------------------------------------------+

ThreadLocal的生命周期管理

ThreadLocal是的生命周期是跟随Thread的生命周期的。

通常来说，ThreadLocal应该在Thread生命周期结束的时候进行销毁和清理，不然就会造成内存泄漏。

在Werkeug中，ThreadLocal用于WSGIRequest和WSGIResponse，可以看到，ThreadLocal被作为一个Middleware被插入WSGI处理流程中，然后在Response返回执行完毕之后被销毁。