1、ThreadLocal 使用原理

前文我們講過ThreadLocal的主要用途是實(shí)現(xiàn)線程間變量的隔離，表面上他們使用的是同一個(gè)ThreadLocal， 但是實(shí)際上使用的值value卻是自己獨(dú)有的一份。用一圖直接表示threadlocal 的使用方式。

圖1

從圖中我們可以當(dāng)線程使用threadlocal 時(shí)，是將threadlocal當(dāng)做當(dāng)前線程thread的屬性ThreadLocalMap 中的一個(gè)Entry的key值，實(shí)際上存放的變量是Entry的value值，我們實(shí)際要使用的值是value值。value值為什么不存在并發(fā)問題呢，因?yàn)樗挥幸粋€(gè)線程能訪問。threadlocal我們可以當(dāng)做一個(gè)索引看待，可以有多個(gè)threadlocal 變量，不同的threadlocal對應(yīng)于不同的value值，他們之間互不影響。ThreadLocal為每一個(gè)線程都提供了變量的副本，使得每個(gè)線程在某一時(shí)間訪問到的并不是同一個(gè)對象，這樣就隔離了多個(gè)線程對數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享。

2、ThreadLocal 內(nèi)存泄露的原因

 Entry將ThreadLocal作為Key，值作為value保存，它繼承自WeakReference，注意構(gòu)造函數(shù)里的第一行代碼super(k)，這意味著ThreadLocal對象是一個(gè)「弱引用」。可以看圖1.

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;
    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
        super(k);
        value = v;
    }
}

主要兩個(gè)原因
1 . 沒有手動(dòng)刪除這個(gè) Entry
2 . CurrentThread 當(dāng)前線程依然運(yùn)行

第一點(diǎn)很好理解，只要在使用完下 ThreadLocal ，調(diào)用其 remove 方法刪除對應(yīng)的 Entry ，就能避免內(nèi)存泄漏。

第二點(diǎn)稍微復(fù)雜一點(diǎn)，由于ThreadLocalMap 是 Thread 的一個(gè)屬性，被當(dāng)前線程所引用，所以ThreadLocalMap的生命周期跟 Thread 一樣長。如果threadlocal變量被回收，那么當(dāng)前線程的threadlocal 變量副本指向的就是key=null, 也即entry(null,value),那這個(gè)entry對應(yīng)的value永遠(yuǎn)無法訪問到。實(shí)際私用ThreadLocal場景都是采用線程池，而線程池中的線程都是復(fù)用的，這樣就可能導(dǎo)致非常多的entry(null,value)出現(xiàn)，從而導(dǎo)致內(nèi)存泄露。

綜上， ThreadLocal 內(nèi)存泄漏的根源是：

由于ThreadLocalMap 的生命周期跟 Thread 一樣長，對于重復(fù)利用的線程來說，如果沒有手動(dòng)刪除（remove()方法）對應(yīng) key 就會(huì)導(dǎo)致entry(null，value)的對象越來越多，從而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏．

3、 為什么不將key設(shè)置為強(qiáng)引用

3.1 、key 如果是強(qiáng)引用

那么為什么ThreadLocalMap的key要設(shè)計(jì)成弱引用呢？其實(shí)很簡單，如果key設(shè)計(jì)成強(qiáng)引用且沒有手動(dòng)remove()，那么key會(huì)和value一樣伴隨線程的整個(gè)生命周期。

1、假設(shè)在業(yè)務(wù)代碼中使用完ThreadLocal, ThreadLocal ref被回收了，但是因?yàn)閠hreadLocalMap的Entry強(qiáng)引用了threadLocal(key就是threadLocal), 造成ThreadLocal無法被回收。在沒有手動(dòng)刪除Entry以及CurrentThread(當(dāng)前線程)依然運(yùn)行的前提下, 始終有強(qiáng)引用鏈CurrentThread Ref → CurrentThread →Map(ThreadLocalMap)-> entry, Entry就不會(huì)被回收( Entry中包括了ThreadLocal實(shí)例和value), 導(dǎo)致Entry內(nèi)存泄漏也就是說: ThreadLocalMap中的key使用了強(qiáng)引用, 是無法完全避免內(nèi)存泄漏的。請結(jié)合圖1看。

3.2  那么為什么 key 要用弱引用

事實(shí)上，在 ThreadLocalMap 中的set/getEntry 方法中，會(huì)對 key 為 null（也即是 ThreadLocal 為 null ）進(jìn)行判斷，如果為 null 的話，那么會(huì)把 value 置為 null 的．這就意味著使用threadLocal , CurrentThread 依然運(yùn)行的前提下．就算忘記調(diào)用 remove 方法，弱引用比強(qiáng)引用可以多一層保障：弱引用的 ThreadLocal 會(huì)被回收．對應(yīng)value在下一次 ThreadLocaI 調(diào)用 get()/set()/remove() 中的任一方法的時(shí)候會(huì)被清除，從而避免內(nèi)存泄漏．

3.3 如何正確的使用ThreadLocal

 1、將ThreadLocal變量定義成private static的，這樣的話ThreadLocal的生命周期就更長，由于一直存在ThreadLocal的強(qiáng)引用，所以ThreadLocal也就不會(huì)被回收，也就能保證任何時(shí)候都能根據(jù)ThreadLocal的弱引用訪問到Entry的value值，然后remove它，防止內(nèi)存泄露

 2、每次使用完ThreadLocal，都調(diào)用它的remove()方法，清除數(shù)據(jù)。

到此這篇關(guān)于淺談Java中ThreadLocal內(nèi)存泄露的原因及處理方式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java ThreadLocal內(nèi)存泄露內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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