ThreadLocal的内存泄露问题

这篇文章主要介绍了Java中ThreadLocal的内存泄露问题，以及为什么会出现内存泄漏，感兴趣的小伙伴可以参考阅读

ThreadLocal的内部实现

在每一个线程Thread对象中，都维护了一个ThreadLocalMap对象。

ThreadLocalMap中又维护了一个k v 形式的Entry对象，key指向了当前ThreadLocal对象，value就是我们实际在ThreadLocal中存储的值。

注意，这里的Entry中的key存放是ThreadLocal的弱引用。

实现指的是强引用，虚线指的是弱引用。

其实际上，ThreaLocal本身是不存储值的，我们在使用其对应的set、get方法时，都是操作的其对应的ThreadLocalMap对象。

为什么会出现内存泄露？

从上述可以看到，在Entry中的key存储的ThreadLocal的弱引用。

弱引用在发生GC时，就会被垃圾回收掉，具体可以参考JVM相关的知识。

所以，在当前线程正在运行的时候，发生GC时，在ThreadLocal对象没有被其它地方强引用时，key指向ThreadLocal的虚引用就会立即断开（被垃圾回收掉），这时，就会出现ThreadLocalMap中存在key为null的Entry，只要当前线程不结束，该ThreadLocalMap对象就会一直存在，永远无法回收，因为此时还存在一条强引用的链路，从图中也可以发现：

Current Thread Reference --> Current Thread --> ThreadLocalMap --> EntryValue --> Object

所以这个时候就造成了内存泄露。

Entry对象的key为什么要使用弱引用，有什么好处？

在上述所说的问题中，即使ThreadLocalMap中存在key为null的Entry，但是该Entry的value值并不会因为GC而被回收（value存本身就存着一个强引用的对象），所以就导致了该对象不会被回收掉而出现了内存泄露。

其实，ThreadLocalMap在设计时就考虑到了这个方面，它也采取了一些措施来避免这种key为null，而value不为null的对象占用内存，在我们调用ThreadLocal的set、get、remove方法时，都会将这些key为null的对象清空掉，避免因为这种情况而导致内存泄露。

这也就是为什么key要存储弱引用的原因。

假设如果存储的强引用，我们断开ThreadLocal Reference —> ThreadLocal的引用，会发现key强引用了ThreadLocal，导致该对象永远无法被GC。

但是，即使上述提供了避免内存泄露的措施，但是不能完全避免，比如以下的情况：

分配了ThreadLocal对象，但是并没有执行其get、set、remove方法，导致不能有效的清除null对象；
使用线程池的情况下，使用完ThreadLocal一定要使用remove方法即时清理，因为ThreadLocal是属于某个线程的，而在使用线程池的情况下，这些线程都是可重复利用、存活时间长的线程，如果在使用过程中不仅从即使的remove，那么不仅会造成内存泄露的问题，还会引发一些功能逻辑问题，比如，B请求可能和A请求分配到了线程池中的同一个线程，那么它们拿到的ThreadLocal就是一样的。

set：

cleanSomeSlots：

get：

关于弱引用的一些知识补充

学习的过程中想到了一个问题，弱引用会不会导致运行过程中GC清除key，导致找不到对应的value？

可能是当时对弱引用的理解不够熟，所以产生了这个问题，如下面的代码。

public class TestDemo { static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal(); public static void main(String[] args) { threadLocal.set("demo"); System.gc(); System.out.println(threadLocal.get());	// demo } }

为什么还获取到值，不是说在发现一次GC，弱引用就会被清除掉吗？

糊涂了。

弱引用只有在该对象没有被其它地方强引用的时候，才会被GC。

上述的原因就是因为，很明显，ThreadLocal对象除了被key弱引用，还由一个Reference强引用指向它，所以肯定不会被GC。

如果是这样，那下一次GC，这个对象就被干掉了。

举一个简单的例子，帮助理解：

WeakReference userWeakReference = new WeakReference(new User("jack")); System.out.println(userWeakReference.get() == null);  // false System.gc(); System.out.println(userWeakReference.get() == null);  // true

很明显，GC的时候直接清除了这个弱引用对象。

userWeakReference.get()，如果此方法为空, 那么说明weakReference指向的对象已经被回收了。

WeakReference userWeakReference = new WeakReference(new User("jack")); User jack = userWeakReference.get(); System.out.println(userWeakReference.get() == null);  // false System.gc(); System.out.println(userWeakReference.get() == null);  // false