前言

ThreadLocal 的作用是提供線程內(nèi)的局部變量，這種變量在線程的生命周期內(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的傳遞的復(fù)雜度。但是如果濫用ThreadLocal，就可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。

下面，我們將圍繞三個(gè)方面來分析ThreadLocal 內(nèi)存泄漏的問題

1. ThreadLocal 實(shí)現(xiàn)原理
2. ThreadLocal為什么會(huì)內(nèi)存泄漏
3. ThreadLocal ***實(shí)踐

ThreadLocal 實(shí)現(xiàn)原理

ThreadLocal的實(shí)現(xiàn)是這樣的：每個(gè)Thread 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 是真正需要存儲的 Object。

也就是說 ThreadLocal 本身并不存儲值，它只是作為一個(gè) 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 的弱引用作為 Key 的，弱引用的對象在 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勢必會(huì)被回收。

這樣一來，ThreadLocalMap中就會(huì)出現(xiàn)key為null的Entry，就沒有辦法訪問這些key為null的Entry的value，如果當(dāng)前線程再遲遲不結(jié)束的話，這些key為null的Entry的value就會(huì)一直存在一條強(qiáng)引用鏈：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value永遠(yuǎn)無法回收，造成內(nèi)存泄漏。

其實(shí)，ThreadLocalMap的設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮到這種情況，也加上了一些防護(hù)措施：在ThreadLocal的get(),set(),remove()的時(shí)候都會(huì)清除線程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：

1. 使用static的ThreadLocal，延長了ThreadLocal的生命周期，可能導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏。
2. 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)存泄漏的根源在于使用了弱引用。網(wǎng)上的文章大多著重分析ThreadLocal使用了弱引用會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，但是另一個(gè)問題也同樣值得思考：為什么使用弱引用而不是強(qiáng)引用?

我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.

為了應(yīng)對非常大和長時(shí)間的用途，哈希表使用弱引用的 key。

下面我們分兩種情況討論：

1. key 使用強(qiáng)引用：引用的ThreadLocal的對象被回收了，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。
2. key 使用弱引用：引用的ThreadLocal的對象被回收了，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，如果都沒有手動(dòng)刪除對應(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，如果沒有手動(dòng)刪除對應(yīng)key就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，而不是因?yàn)槿跻谩?/p>

ThreadLocal ***實(shí)踐

綜合上面的分析，我們可以理解ThreadLocal內(nèi)存泄漏的前因后果，那么怎么避免內(nèi)存泄漏呢?

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

在使用線程池的情況下，沒有及時(shí)清理ThreadLocal，不僅是內(nèi)存泄漏的問題，更嚴(yán)重的是可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)邏輯出現(xiàn)問題。所以，使用ThreadLocal就跟加鎖完要解鎖一樣，用完就清理。