ThreadLocal分析

布满荆棘的人生 2022-09-03 13:16 78阅读 0赞

#### 问题：？ ####

*  Java的引用类型有哪几种?
 *  每种引用类型的特点是什么？
 *  每种引用类型的应用场景是什么？
 *  Threadlocal应用场景？
 *  ThreadLocal会产生内存泄漏？

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#### 一、ThreadLocal用来干什么？ ####

目的为不同的线程创建一个变量副本；在多线程环境下可以访问对应的副本，也就是变量在不同的线程中是相互隔离的，**是线程独享的**

#### 二、引用的分类 ####

![db726635b55edae67d99e3dd3cbcf8a5.png_id_oK0BC_originHeight_214_originWidth_985_originalType_binary_ratio_1_status_done_style_none][]  
**空间不够时，软引用指向的对象，在空间不够时会被回收，适合缓存；**  
**弱引用遭遇到GC就会被回收**  
\*\*虚引用的作用：\*\*主要用来管理堆外内存。例如：当虚引用被回收时，会往队列里通知被回收的消息，这个时候jvm就可以回收，堆外内存了。**清理堆外内存**

#### 三、源码分析 ####

##### get、set、remove方法 #####

public T get() { 
            Thread t = Thread.currentThread();
          
          // 从当前线程中 获得ThreadLocalMap对象
            ThreadLocalMap map = getMap(t);
            if (map != null) { 
          
                ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
                if (e != null) { 
                    @SuppressWarnings("unchecked")
                    T result = (T)e.value;
                    return result;
                }
            }
            return setInitialValue();
        }
    
    
    
    public void set(T value) { 
            Thread t = Thread.currentThread();
            ThreadLocalMap map = getMap(t);
        // 存在就添加 没有就设置初始化方法
            if (map != null)
                map.set(this, value);
            else
                createMap(t, value);
     }
    
    
     public void remove() { 
             ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
             if (m != null)
                 m.remove(this);
     }

##### 3.1 Entry结构 #####

每一个Thread线程都有一个属性名为 threadLocals 的ThreadLocalMap; 这个ThreadLocalMap 的管理者就是：定义的ThreadLocal对象；  
ThreadLocalMap的结构； key = ThreadLocal对象； value也就是ThreadLocal定义的值；

// threadLocals 属性
    ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
    
    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;
                }
            }

#### 四、ThreadLocal内存泄漏问题 ####

#### 4.1、关系图(ThreadLocal、Thread、ThreadLocalMap) ####

![eb8008fa27dde3d9ef0c3e16a6f678d5.png_id_qqLBX_originHeight_590_originWidth_1560_originalType_binary_ratio_1_status_done_style_none][]

#### 4.2 为什么ThreadLocal的entry要使用弱引用？ ####

如果是强引用，那么就算 threadLocalRef对象设置为null，ThreadLocal对象也不会回收，因为此时被entry的key强引用了。这个时候如果Tread线程一直不结束，那么就可能发生\*\* 内存泄漏。\*\*  
但是如果是弱引用,下次GC时threadLocal会可以被回收。

#### 4.3 entry的弱引用就一定不会内存泄漏吗？ ####

当threadLocal被回收后，entry的key就是null，此时就无法触及value，那么这一条引用链条就一直存在，导致value无法被回收，依旧可能发生内存泄漏。  
**建议：再使用完threadLocal时需要调用remove() 方法，方法内部会直接 移除 threadLocal所对应的entry对象；**

#### 4.4 如果忘记remove还有补救的措施吗？ ####

CurrentThread依然运行的前提下，就算忘记调用remove方法，弱引用比强引用可以多一层保障：弱引用的ThreadLocal会被回收，对应的value在下一次ThreadLocalMap调用set,get,remove中的任一方法的时候会被清除，从而避免内存泄漏。（**前提 弱引用）**  
**源码如下：**

// 次方法会在get方法中被调用
    private Entry getEntryAfterMiss(ThreadLocal<?> key, int i, Entry e) { 
                Entry[] tab = table;
                int len = tab.length;
    
                while (e != null) { 
                    ThreadLocal<?> k = e.get();
                    if (k == key)
                        return e;
                      // 如果key为空 就会进行清理
                    if (k == null)
                        expungeStaleEntry(i);
                    else
                        i = nextIndex(i, len);
                    e = tab[i];
                }
                return null;
            }

#### 小结： ####

虽然在执行get\\set方法特定时机会清理key = null的 value，但是这也是不及时的，而且还是在这特定的调用才会发生。所以还是建议在使用完threadlocal变量后显式调用remove。（可以避免在线程池，线程复用的时候 数据污染）  
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