Java知识点----ThreadLocal杂记

最新推荐文章于 2025-05-20 22:23:34 发布

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分类专栏： Java 文章标签： java

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这篇博客深入探讨了ThreadLocal的工作原理及其可能导致的内存泄漏问题。ThreadLocal通过弱引用连接ThreadLocal对象和Thread，但强引用的value可能导致内存泄漏。在线程池环境中，未手动移除ThreadLocal可能导致value在ThreadLocalMap中永久驻留，引发内存泄漏。解决办法是在使用完ThreadLocal后，及时调用remove方法清理数据。

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ThreadLocal

ThreadLocal实际是操作ThreadLocalMap的入口，只有传递参数的作用，并不会直接持有数据，真正存储数据的是其静态内部类ThreadLocalMap，ThreadLocal的属性包括当前线程和要保存的值，ThreadLocal只是提供set/get方法，通过ThreadLocal将Thread赋给ThreadLocalMap的key，想要保存的值赋给ThreadLocalMap的value，所以一个ThreadLocal=一个Thread=一个要保存的值=全局ThreadLocalMap中的key，在使用线程池的情况下，线程会被复用，这时候虽然对应的ThreadLocal回收了，但是其中ThreadLocalMap中作为key的Thread依然存在，并且不会被回收，最终导致内存泄露

一个ThreadLocal对应一个ThreadLocalMap对应一个Entry数组对应一个Thread；

一个Thread对应一个ThreadLocalMap对应一个Entry数组对应多个ThreadLocal；

ThreadLocal底层用一个静态内部类ThreadLocalMap存数据，这个ThreadLocalMap底层是一个Entry，这个Entry又继承自 WeakReference<ThreadLocal<?>>。线程与value之间有存在Thread.threadLocals = ThreadLocalMap的关系，所以Entry里面的Key指向ThreadLocal的引用是一个弱引用，目的是为了防止内存泄漏，Value是强引用。

Q：为什么key是弱引用，而不是强引用？

A：如果key是强引用，即使将ThreadLocal的对象设置为null，因为还存在Thread.threadLocals = ThreadLocalMap的强引用关系，所以ThreadLocal对象在Thread生命周期内不会被GC回收。而弱引用即使因为发生GC，导致ThreadLocal的对象被回收，只要还在同一个Thread生命周期内再次使用ThreadLocal时，也能通过Thread.currentThread()再次获取到Thread对象，通过Thread.threadLocals获取到ThreadLocalMap，从而再次建立ThreadLocal到Thread的关系。

Q：为什么value是强引用，而不设置成弱引用呢？

A：弱引用在GC时会被回收，Thread中通过ThreadLocalMap暂存的数据会丢失，这样即使ThreadLocal再次重建了ThreadLocal到Thread的关系，其中最重要的value也不存在了。所以只能是强引用，在Thread线程结束时，线程被回收，ThreadLocalMap也跟着回收。

Q：为什么会发生内存泄漏？
虽然弱引用解决了key，也就是线程的ThreadLocal能及时被回收，但是value却依然存在内存泄漏的问题。因为存在一条Thread.threadLocals = ThreadLocalMap的强引用关系。ThreadLocalMap里面的value不会被回收.而这块value永远不会被访问到了. 所以存在着内存泄露,

只有当前thread结束以后, Thread.threadLocals = ThreadLocalMap就不会存在栈中,强引用断开, ThreadLocal、ThreadLocalMap、Thread,、value将全部被GC回收.

在线程池中存在着线程复用的情况，因为Thread.threadLocals对应的是一个Map结构，也就是说可以有多个ThreadLocal对应同一个Thread，那么Key对应的Value因为Thread没有结束，所以仍然没有被回收，从而发生内存泄漏（所以很清楚发生内存泄漏并不是因为弱引用）。避免这种情况的方式是每次使用完ThreadLocal，手动调用它的remove方法，清除数据。