MDC的原理是什么？

MDC（Mapped Diagnostic Context）即映射诊断上下文，它是日志框架（如Log4j、Logback）提供的一种机制，用于在多线程环境下为日志记录添加额外的上下文信息。以下为你详细阐述其原理：

核心数据结构

MDC 本质上是一个基于线程的键值对存储，其核心数据结构通常为ThreadLocal<Map<String, String>>。ThreadLocal是 Java 里的一个特殊变量，每个使用它的线程都会有自己独立的副本。在 MDC 中，ThreadLocal存储的是一个Map，这个Map用来存放键值对形式的上下文信息，键是字符串类型，值也是字符串类型。

工作流程

1. 设置上下文信息

在代码里，你能够通过 MDC 提供的静态方法，像put方法，把键值对存进 MDC 里。示例代码如下：

import org.slf4j.MDC;

// 设置 traceId 到 MDC 中
MDC.put("traceId", "123456");

在这个例子中，put方法会把traceId和对应的值123456添加到当前线程的 MDC Map中。

2. 日志记录时获取上下文信息

在日志框架记录日志时，能够在日志格式里引用 MDC 中的键。例如，在 Logback 的配置文件中，能够这样配置日志格式：

<appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    <encoder>
        <pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} [%X{traceId}] - %msg%n</pattern>
    </encoder>
</appender>

其中，%X{traceId}表明从 MDC 里获取traceId的值，并把它插入到日志记录里。

3. 清除上下文信息

当请求处理完毕，需要把 MDC 中的上下文信息清除，防止影响后续请求。可以使用 MDC 提供的clear方法或者remove方法。示例代码如下：

import org.slf4j.MDC;

// 清除 MDC 中的 traceId
MDC.remove("traceId");

多线程环境下的工作机制

在多线程环境中，每个线程都有自己独立的 MDC 副本。这意味着，一个线程设置的 MDC 信息不会影响其他线程的 MDC 信息。当线程池中的子线程执行任务时，默认情况下，子线程不会继承父线程的 MDC 信息。不过，你可以通过自定义线程池、Runnable或Callable任务，在创建子线程时手动传递 MDC 信息。

总结

MDC 的原理是借助ThreadLocal为每个线程提供独立的上下文存储，允许在日志记录时引用这些上下文信息，从而在多线程环境下为日志添加额外的诊断信息。