最近，朋友小王在參加某大廠的社招面試，面試官笑瞇瞇地問：“說說ThreadLocal的作用？有啥缺點(diǎn)？”

小王心里一喜，這可是老生常談的問題，于是滔滔不絕地講了一通，啥線程隔離、啥存儲上下文信息、啥用戶Session，統(tǒng)統(tǒng)都擺上了臺面。

面試官聽完點(diǎn)點(diǎn)頭，接著拋出一個靈魂拷問：“那你能分析一下ThreadLocal的內(nèi)存泄漏問題嗎？以及如何避免？”

小王：“呃……這……ThreadLocal還能內(nèi)存泄漏？”

完了！涼涼！

回來后，小王苦哈哈地跟我吐槽，我趕緊給他補(bǔ)了一課。今天，我們就一起來探究：ThreadLocal的內(nèi)存泄漏問題及其解決方案！

ThreadLocal 的底層實現(xiàn)

ThreadLocal是 Java 提供的一種線程封閉機(jī)制，每個線程都可以存儲自己的變量副本，互不干擾。那么問題來了：這些變量存儲在哪里呢？

其實，它們存儲在 Thread 里，每個 Thread 內(nèi)部都有一個 ThreadLocalMap，專門用來存儲 ThreadLocal 變量。

我們來看 Thread 類的源碼（JDK 8）：

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嗯，這個 threadLocals 變量就是核心，它的類型是 ThreadLocalMap，專門用來存儲 ThreadLocal 的值。

再看看 ThreadLocalMap 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（簡化版）：

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我們發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵點(diǎn)：Entry 繼承自 WeakReference（弱引用）。這意味著 ThreadLocal 本身是弱引用，但 value 卻是強(qiáng)引用！

那么問題來了！

為什么會內(nèi)存泄漏？

我們來看這樣一段代碼：

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這段代碼有兩個問題：

• threadLocal 被置為 null，但 value 依然存在！
• ThreadLocal 是弱引用，GC 可能會回收它，但 value 依然被 ThreadLocalMap 強(qiáng)引用著！

當(dāng) GC 發(fā)生時：

• ThreadLocal 變量本身會被清理掉，因為它是弱引用。
• ThreadLocalMap 的 Entry.key == null，但 value 還在，占據(jù)大量內(nèi)存！

這樣，如果當(dāng)前線程是線程池的線程，那么這個 value 就一直不會被回收，導(dǎo)致內(nèi)存泄漏！

這，就是 ThreadLocal 內(nèi)存泄漏 的真正原因！

如何避免 ThreadLocal 內(nèi)存泄漏？

既然知道了原因，那解決方案也就呼之欲出了！

方案 1：手動 remove()

最簡單、最有效的方式，就是在使用完 ThreadLocal 變量后，手動調(diào)用 remove() 方法。

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這樣，ThreadLocalMap 里的 Entry 就會被清理掉，value 也就不會泄漏了！

正確示例：

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為什么要用 finally？

因為如果發(fā)生異常，導(dǎo)致 remove() 沒有執(zhí)行，那么 value 還是會泄漏！所以，我們一定要在 finally 代碼塊里手動清理。

方案 2：使用 Static 變量避免多個 ThreadLocal 實例

有時候，我們不希望 ThreadLocal 被 GC 過早回收，可以使用 static 變量 來持有它，確保 ThreadLocal 不會被回收：

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不過，這種方式只適用于 ThreadLocal生命周期和應(yīng)用一致 的情況，否則可能會導(dǎo)致 ThreadLocal 變量不被回收，反而導(dǎo)致 OOM！

方案 3：使用 InheritableThreadLocal

如果是 子線程需要繼承父線程的 ThreadLocal 變量，可以使用 InheritableThreadLocal，避免子線程訪問不到 ThreadLocal 變量：

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但它不能解決內(nèi)存泄漏問題，只是拓展了 ThreadLocal 的作用范圍。

總結(jié)

常見錯誤

• 忘記 remove()，導(dǎo)致 value 無法回收。
• ThreadLocal 被回收，但 value 還在，導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
• 線程池使用 ThreadLocal，但不清理，導(dǎo)致長期占用內(nèi)存。

正確做法

• 在 finally 代碼塊里手動調(diào)用 remove()，避免內(nèi)存泄漏。
• 避免不必要的 ThreadLocal 實例，盡量復(fù)用。
• 如果一定要在線程池中使用 ThreadLocal，務(wù)必 remove() 掉！

尾聲

小王看完這篇文章，恍然大悟：“原來 ThreadLocal 還有這么大的坑，難怪我面試掛了！”

“那你下次再面試，還怕被問到這個問題嗎？”我笑著問。

“怕啥！我還想主動給面試官講一遍，順便聊聊 JVM 內(nèi)存模型！”