Threadlocal浅析

最新推荐文章于 2025-07-13 11:22:24 发布

原创最新推荐文章于 2025-07-13 11:22:24 发布 · 416 阅读

19 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#jvm #java #算法

什么是Threadlocal

ThreadLocal 提供了线程局部变量，这意味着每个使用某 ThreadLocal 变量的线程都会拥有其独立初始化的一个副本，各个线程间互不干扰。在多线程环境下，这提供了一种隔离数据的有效手段。

ThreadLocal可以保证访问到的变量属于当前线程，每个线程都保存有一个变量副本，每个线程的变量都不同。ThreadLocal相当于提供了一种线程隔离机制，将变量与线程相绑定。因此Threadlocal适用于在多线程的情况下，实现传递数据和线程隔离。

Threadlocal基本API

1.创建Threadlocal对象，New Threadlocal();

ThreadLocal < String > threadLocal = new ThreadLocal < > ();

2.set 设置当前线程绑定的局部变量

threadLocal.set("hello");

3.get 获取当前线程绑定的局部变量

threadLocal.get();

4.remove() 移除当前线程绑定的变量

threadLocal.remove();

Threadlocal原理分析

每一个Thread中都有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals变量
ThreadLocalMap由Entry[] table组成。每个Entry中以threadLocal为key，threadLocal对应的值作为value。其中作为key的threadLocal在Entry中是以弱引用的方式存在。
对threadLocal的操作其实是对Thread中ThreadLocalMap数据操作的封装

Threadlocal的内存泄露问题

产生原因

在某些情况下，使用 ThreadLocal 可能会导致内存泄露的问题。

如在使用线程池的情况下，线程并不会在执行完任务后立即结束，而是会被线程池保留下来以便重用。如果在这种环境下使用了 ThreadLocal 存储大量数据，而没有正确地清理（即调用 ThreadLocal.remove() 方法），那么这些数据将会一直存在于内存中，因为对应的线程一直存活。这就导致了所谓的“内存泄露”，即存在本该释放的内存占用。

既然ThreadLocalMap中的key对应的ThreadLocal对象使用的是弱引用，为什么还会存在内存泄露问题呢？

弱引用：只被弱引用关联的对象，当垃圾回收机制触发的时候就会被回收。

弱引用与 ThreadLocal: ThreadLocal 变量本身实际上是以弱引用的形式存储在其对应的 ThreadLocalMap 中（这是 ThreadLocal 内部使用的特定类型的哈希映射）。这意味着，如果没有任何强引用指向一个 ThreadLocal 实例，它就有资格被垃圾收集器回收。然而与之关联的存在ThreadLocalMap 中值对象无法被回收。
ThreadLocalMap 与值的回收: 每个线程都持有一个 ThreadLocalMap 实例，用于存储该线程中所有 ThreadLocal 变量的副本。即使 ThreadLocal 实例本身可以被垃圾回收，但如果线程依然存活且没有主动清除 ThreadLocal 的值，这些值将不会被自动回收。这是因为线程对 ThreadLocalMap 的强引用阻止了它的回收，进而也阻止了 ThreadLocalMap 中键值对的值被回收。

因此当我们不再使用threadLocal对象，就算我们将threadLocal的引用主动设置为了null，使threadLocal对象不再被强引用关联，也无法使得ThreadLocalMap 中的对应threadLocal的值被回收。

插播一个题外话，不知道这里有没有跟我有同样想法的同学？

ThreadLocal 在ThreadLocalMap 中被设计为弱引用，而弱引用对象在下一次垃圾回收是回被回收的。是不是存在线程中还在使用的ThreadLocal对象，被垃圾回收的风险？

其实这里我也是这两天才看明白的，仅仅被弱引用关联的对象，在下次垃圾回收是会被垃圾回收器回收掉。但是如果ThreadLocal被关联了强引用，是一直都不会垃圾回收的。

想想我们声明的ThreadLocal对象

ThreadLocal < String > threadLocal = new ThreadLocal < > ();

这里就是我们常使用的强引用。这个强引用没有被断开的话，是不会引起threadLocal回收的。