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分析ThreadLocal內(nèi)存泄漏問題

更新時(shí)間：2023年07月12日 11:30:53 作者：小小小小明明明明明明明明

ThreadLocal的作用是提供線程內(nèi)的局部變量，這種變量在線程生命周期內(nèi)起作用，減少同一個(gè)線程內(nèi)多個(gè)函數(shù)或者組件之間一些公共變量傳遞的復(fù)雜度，但是如果濫用ThreadLocal可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，所以本文將為大家分析ThreadLocal內(nèi)存泄漏問題

ThreadLocal的實(shí)現(xiàn)原理

ThreadLocal的實(shí)現(xiàn)：

每一個(gè)Thread內(nèi)部維護(hù)一個(gè)ThreadLocalMap映射表，這個(gè)映射表的key是ThreadLocal實(shí)例本身，value是真正需要存儲(chǔ)的Object。

也就是說ThreadLocal本身不存儲(chǔ)值，它只是作為一個(gè)key來讓線程從ThreadLocalMap獲取value的。但是ThreadLocalMap是使用ThreadLocal的弱引用作為key的，弱引用的對(duì)象在GC時(shí)會(huì)被回收。

ThreadLocal為什么會(huì)內(nèi)存泄漏

ThreadLocalMap使用ThreadLocal的弱引用作為key，如果一個(gè)ThreadLocal沒有外部強(qiáng)引用來引用它，那么系統(tǒng)GC的時(shí)候，這個(gè)ThreadLocal會(huì)被回收，這樣一來，ThreadLocalMap中會(huì)出現(xiàn)key為null的Entry，這樣就沒有辦法訪問key為null的Entry的value，如果當(dāng)前線程遲遲不結(jié)束，這些key為null的Entry的value就會(huì)存在一條強(qiáng)引用鏈，永遠(yuǎn)無法回收，造成內(nèi)存泄漏。

其實(shí)ThreadLocal的設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮到了這種情況，也加上了一些預(yù)防措施，在調(diào)用get、set、remove方法的時(shí)候，會(huì)清楚線程ThreadLocalMap里所有key為null的value。

但是這些被動(dòng)的預(yù)防措施并不能保證不會(huì)內(nèi)存泄漏：

使用static的ThreadLocal，延長(zhǎng)了ThreadLocal的生命周期，可能導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏。
分配使用了ThreadLocal又不再調(diào)用get() ,set() ,remove() 方法，那么就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。

為什么使用弱引用

從表面上看內(nèi)存泄漏的根本原因是使用了弱引用，那么為什么使用弱引用而不使用強(qiáng)引用呢？下面看看官方文檔的說法：

To help deal with very large and long-lived usages, the hash table entries use WeakReferences for keys.

翻譯過來就是：為了應(yīng)對(duì)非常大和長(zhǎng)時(shí)間的用途，哈希表使用弱引用。

下面我們分兩種情況討論：

key 使用強(qiáng)引用：引用的ThreadLocal的對(duì)象被回收了，但是ThreadLocalMap還持有ThreadLocal的強(qiáng)引用，如果沒有手動(dòng)刪除，ThreadLocal不會(huì)被回收，導(dǎo)致Entry內(nèi)存泄漏。
key 使用弱引用：引用的ThreadLocal的對(duì)象被回收了，由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用，即使沒有手動(dòng)刪除，ThreadLocal也會(huì)被回收。value在下一次ThreadLocalMap調(diào)用set,get，remove的時(shí)候會(huì)被清除。

比較兩種情況，我們可以發(fā)現(xiàn)：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一樣長(zhǎng)，如果都沒有手動(dòng)刪除對(duì)應(yīng)key，都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，但是使用弱引用可以多一層保障：弱引用 ThreadLocal 不會(huì)內(nèi)存泄漏，對(duì)應(yīng)的 value 在下一次 ThreadLocalMap 調(diào)用 set , get , remove 的時(shí)候會(huì)被清除。

因此，ThreadLocal內(nèi)存泄漏的根源是：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一樣長(zhǎng)，如果沒有手動(dòng)刪除對(duì)應(yīng)key就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，而不是因?yàn)槿跻谩?/p>