前言

在分析ThreadLocal導(dǎo)致的內(nèi)存泄露前，需要普及了解一下內(nèi)存泄露、強(qiáng)引用與弱引用以及GC回收機(jī)制，這樣才能更好的分析為什么ThreadLocal會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄露呢？更重要的是知道該如何避免這樣情況發(fā)生七问，增強(qiáng)系統(tǒng)的健壯性。

內(nèi)存泄露

內(nèi)存泄露為程序在申請內(nèi)存后茫舶，無法釋放已申請的內(nèi)存空間械巡，一次內(nèi)存泄露危害可以忽略，但內(nèi)存泄露堆積后果很嚴(yán)重饶氏，無論多少內(nèi)存,遲早會(huì)被占光讥耗，

廣義并通俗的說，就是：不再會(huì)被使用的對象或者變量占用的內(nèi)存不能被回收嚷往，就是內(nèi)存泄露葛账。

強(qiáng)引用與弱引用

強(qiáng)引用，使用最普遍的引用皮仁，一個(gè)對象具有強(qiáng)引用籍琳，不會(huì)被垃圾回收器回收。當(dāng)內(nèi)存空間不足贷祈，Java虛擬機(jī)寧愿拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤趋急，使程序異常終止，也不回收這種對象势誊。

如果想取消強(qiáng)引用和某個(gè)對象之間的關(guān)聯(lián)呜达，可以顯式地將引用賦值為null，這樣可以使JVM在合適的時(shí)間就會(huì)回收該對象粟耻。

弱引用查近，JVM進(jìn)行垃圾回收時(shí)眉踱，無論內(nèi)存是否充足，都會(huì)回收被弱引用關(guān)聯(lián)的對象霜威。在java中谈喳，用java.lang.ref.WeakReference類來表示。可以在緩存中使用弱引用。

GC回收機(jī)制-如何找到需要回收的對象

JVM如何找到需要回收的對象寺渗，方式有兩種：

引用計(jì)數(shù)法：每個(gè)對象有一個(gè)引用計(jì)數(shù)屬性，新增一個(gè)引用時(shí)計(jì)數(shù)加1扭倾，引用釋放時(shí)計(jì)數(shù)減1，計(jì)數(shù)為0時(shí)可以回收挽绩，

可達(dá)性分析法：從 GC Roots 開始向下搜索膛壹，搜索所走過的路徑稱為引用鏈。當(dāng)一個(gè)對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連時(shí)琼牧，則證明此對象是不可用的恢筝，那么虛擬機(jī)就判斷是可回收對象哀卫。

引用計(jì)數(shù)法巨坊，可能會(huì)出現(xiàn)A 引用了 B，B 又引用了 A此改，這時(shí)候就算他們都不再使用了趾撵，但因?yàn)橄嗷ヒ?計(jì)數(shù)器=1 永遠(yuǎn)無法被回收。

ThreadLocal的內(nèi)存泄露分析

先從前言的了解了一些概念（已懂忽略）共啃，接下來我們開始正式的來理解ThreadLocal導(dǎo)致的內(nèi)存泄露的解析占调。

實(shí)現(xiàn)原理

static class ThreadLocalMap {? ? static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {? ? ? ? /** The value associated with this ThreadLocal. */? ? ? ? Object value;? ? ? ? Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {? ? ? ? ? ? super(k);? ? ? ? ? ? value = v;? ? ? ? }? ? }? ? ...? }

ThreadLocal的實(shí)現(xiàn)原理，每一個(gè)Thread維護(hù)一個(gè)ThreadLocalMap移剪，key為使用?弱引用?的ThreadLocal實(shí)例究珊，value為線程變量的副本。這些對象之間的引用關(guān)系如下,

實(shí)心箭頭表示強(qiáng)引用纵苛，空心箭頭表示弱引用

ThreadLocal 內(nèi)存泄漏的原因

從上圖中可以看出剿涮，hreadLocalMap使用ThreadLocal的弱引用作為key，如果一個(gè)ThreadLocal不存在外部?強(qiáng)引用?時(shí)攻人，Key(ThreadLocal)勢必會(huì)被GC回收取试，這樣就會(huì)導(dǎo)致ThreadLocalMap中key為null， 而value還存在著強(qiáng)引用怀吻，只有thead線程退出以后,value的強(qiáng)引用鏈條才會(huì)斷掉瞬浓。

但如果當(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)無法回收蓬坡，造成內(nèi)存泄漏猿棉。

那為什么使用弱引用而不是強(qiáng)引用磅叛？？

我們看看Key使用的

key 使用強(qiáng)引用

當(dāng)hreadLocalMap的key為強(qiáng)引用回收ThreadLocal時(shí)萨赁，因?yàn)門hreadLocalMap還持有ThreadLocal的強(qiáng)引用宪躯，如果沒有手動(dòng)刪除，ThreadLocal不會(huì)被回收位迂，導(dǎo)致Entry內(nèi)存泄漏访雪。

key 使用弱引用

當(dāng)ThreadLocalMap的key為弱引用回收ThreadLocal時(shí)，由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用掂林，即使沒有手動(dòng)刪除臣缀，ThreadLocal也會(huì)被回收。當(dāng)key為null泻帮，在下一次ThreadLocalMap調(diào)用set(),get()精置，remove()方法的時(shí)候會(huì)被清除value值。

ThreadLocalMap的remove()分析

在這里只分析remove()方式锣杂，其他的方法可以查看源碼進(jìn)行分析：

private void remove(ThreadLocal<?> key) {? ? //使用hash方式脂倦，計(jì)算當(dāng)前ThreadLocal變量所在table數(shù)組位置? ? Entry[] tab = table;? ? int len = tab.length;? ? int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);? ? //再次循環(huán)判斷是否在為ThreadLocal變量所在table數(shù)組位置? ? for (Entry e = tab[i];? ? ? ? e != null;? ? ? ? e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {? ? ? ? if (e.get() == key) {? ? ? ? ? ? //調(diào)用WeakReference的clear方法清除對ThreadLocal的弱引用? ? ? ? ? ? e.clear();? ? ? ? ? ? //清理key為null的元素? ? ? ? ? ? expungeStaleEntry(i);? ? ? ? ? ? return;? ? ? ? }? ? }}

再看看清理key為null的元素expungeStaleEntry(i):

private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {? ? Entry[] tab = table;? ? int len = tab.length;? ? // 根據(jù)強(qiáng)引用的取消強(qiáng)引用關(guān)聯(lián)規(guī)則，將value顯式地設(shè)置成null元莫，去除引用? ? tab[staleSlot].value = null;? ? tab[staleSlot] = null;? ? size--;? ? // 重新hash赖阻，并對table中key為null進(jìn)行處理? ? Entry e;? ? int i;? ? for (i = nextIndex(staleSlot, len);? ? ? ? (e = tab[i]) != null;? ? ? ? i = nextIndex(i, len)) {? ? ? ? ThreadLocal<?> k = e.get();? ? ? ? //對table中key為null進(jìn)行處理,將value設(shè)置為null，清除value的引用? ? ? ? if (k == null) {? ? ? ? ? ? e.value = null;? ? ? ? ? ? tab[i] = null;? ? ? ? ? ? size--;? ? ? ? } else {? ? ? ? ? ? int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1);? ? ? ? ? ? if (h != i) {? ? ? ? ? ? ? ? tab[i] = null;? ? ? ? ? ? ? ? while (tab[h] != null)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? h = nextIndex(h, len);? ? ? ? ? ? ? ? tab[h] = e;? ? ? ? ? ? }? ? ? ? }? ? }? ? return i;}

總結(jié)

由于Thread中包含變量ThreadLocalMap踱蠢，因此ThreadLocalMap與Thread的生命周期是一樣長火欧，如果都沒有手動(dòng)刪除對應(yīng)key，都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏茎截。

但是使用 弱引用 可以多一層保障：弱引用ThreadLocal不會(huì)內(nèi)存泄漏苇侵，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。

因此企锌，ThreadLocal內(nèi)存泄漏的根源是：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一樣長榆浓，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正確的使用方法

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

將ThreadLocal變量定義成private static撕攒，這樣就一直存在ThreadLocal的強(qiáng)引用陡鹃，也就能保證任何時(shí)候都能通過ThreadLocal的弱引用訪問到Entry的value值，進(jìn)而清除掉 打却。

最后

覺得此文不錯(cuò)的大佬們可以多多關(guān)注或者幫忙轉(zhuǎn)發(fā)分享一下哦杉适，感謝！Ａ鳌Ｔ惩啤！