ThreadLocal 內存泄漏

一、ThreadLocal實現原理

ThreadLocal的實現是這樣的：每一個Thread 維護一個 ThreadLocalMap 映射表，這個映射表的 key 是 ThreadLocal實例自己，value 是真正須要存儲的 Object。

也就是說 ThreadLocal 自己並不存儲值，它只是做爲一個 key 來讓線程從 ThreadLocalMap 獲取 value。值得注意的是圖中的虛線，表示 ThreadLocalMap 是使用 ThreadLocal 的弱引用做爲 Key 的，弱引用的對象在 GC 時會被回收。

二、內存泄漏緣由

若是外界沒有強引用指向當前ThreadLocal，當系統GC的時候就會把該對象清空，形成存在key爲null的Entry，這樣Value就永遠沒法訪問到了，而且若是當前線程一直不結束，就會形成內存泄漏。

由於存在一條強引用：threadRef→ thread→ threadLocalMap→ entry→ value。

 

其實，ThreadLocalMap的設計中已經考慮到這種狀況，也加上了一些防禦措施：在ThreadLocal的get(),set(),remove()的時候都會清除線程ThreadLocalMap裏全部key爲null的value。

可是這些被動的預防措施並不能保證不會內存泄漏：

• 使用static的ThreadLocal，延長了ThreadLocal的生命週期，可能致使的內存泄漏。
• 分配使用了ThreadLocal又再也不調用get(),set(),remove()方法，那麼就會致使內存泄漏。

三、爲何使用弱引用

從表面上看內存泄漏的根源在於使用了弱引用。網上的文章大多着重分析ThreadLocal使用了弱引用會致使內存泄漏，可是另外一個問題也一樣值得思考：爲何使用弱引用而不是強引用？

咱們先來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.
爲了應對很是大和長時間的用途，哈希表使用弱引用的 key。

下面咱們分兩種狀況討論：

• key 使用強引用：引用的ThreadLocal的對象被回收了，可是ThreadLocalMap還持有ThreadLocal的強引用，若是沒有手動刪除，ThreadLocal不會被回收，致使Entry內存泄漏。
• key 使用弱引用：引用的ThreadLocal的對象被回收了，因爲ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用，即便沒有手動刪除，ThreadLocal也會被回收。value在下一次ThreadLocalMap調用set,get，remove的時候會被清除。

比較兩種狀況，咱們能夠發現：因爲ThreadLocalMap的生命週期跟Thread同樣長，若是都沒有手動刪除對應key，都會致使內存泄漏，可是使用弱引用能夠多一層保障：弱引用ThreadLocal不會內存泄漏，對應的value在下一次ThreadLocalMap調用set,get,remove的時候會被清除。

所以，ThreadLocal內存泄漏的根源是：因爲ThreadLocalMap的生命週期跟Thread同樣長，若是沒有手動刪除對應key就會致使內存泄漏，而不是由於弱引用。

ThreadLocal 最佳實踐

綜合上面的分析，咱們能夠理解ThreadLocal內存泄漏的來龍去脈，那麼怎麼避免內存泄漏呢？

• 每次使用完ThreadLocal，都調用它的remove()方法，清除數據。

在使用線程池的狀況下，沒有及時清理ThreadLocal，不只是內存泄漏的問題，更嚴重的是可能致使業務邏輯出現問題。因此，使用ThreadLocal就跟加鎖完要解鎖同樣，用完就清理。