threadLocal出現內存泄漏的原因是什么

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內存泄漏的現象 執行 cn.enjoyedu.ch2.threadlocal 下的 ThreadLocalOOM，并將堆內存大小設 置為-Xmx256m， 我們啟用一個線程池，大小固定為 5 個線程

場景 1：首先任務中不執行任何有意義的代碼，當所有的任務提交執行完成 后，可以看見，我們這個應用的內存占用基本上為 25M 左右

場景 2：然后我們只簡單的在每個任務中 new 出一個數組，執行完成后我們 可以看見，內存占用基本和場景 1 同

場景 3：當我們啟用了 ThreadLocal 以后：，執行完成后我們可以看見，內存占用變為了 100M 左右

場景 4：于是，我們加入一行代碼，再執行，看看內存情況:

可以看見，內存占用基本和場景 1 同。 這就充分說明，場景 3，當我們啟用了 ThreadLocal 以后確實發生了內存泄 漏。

分析 :

        根據我們前面對 ThreadLocal 的分析，我們可以知道每個 Thread 維護一個 ThreadLocalMap，這個映射表的 key 是 ThreadLocal 實例本身，value 是真正需 要存儲的 Object，也就是說 ThreadLocal 本身并不存儲值，它只是作為一個 key 來讓線程從 ThreadLocalMap 獲取 value。仔細觀察 ThreadLocalMap，這個 map 是使用 ThreadLocal 的弱引用作為 Key 的，弱引用的對象在 GC 時會被回收。因此使用了 ThreadLocal 后，引用鏈如下圖：

圖中的虛線表示弱引用。

        這樣，當把 threadlocal 變量置為 null 以后，沒有任何強引用指向 threadlocal 實例，所以 threadlocal 將會被 gc 回收。導致ThreadLocalMap 中就會出現 key 為 null 的 Entry，就沒有辦法訪問這些 key 為 null 的 Entry 的 value，如果當前 線程再遲遲不結束的話，這些 key 為 null 的 Entry 的 value 就會一直存在一條強 引用鏈：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value，而這塊 value 永 遠不會被訪問到了，所以存在著內存泄露。

        只有當前 thread 結束以后，current thread 就不會存在棧中，強引用斷開， Current Thread、Map value 將全部被 GC 回收。最好的做法是不在需要使用 ThreadLocal 變量后，都調用它的 remove()方法，清除數據。

        所以回到我們前面的實驗場景，場景 3 中，雖然線程池里面的任務執行完畢 了，但是線程池里面的 5 個線程會一直存在直到 JVM 退出，我們 set 了線程的 localVariable 變量后沒有調用 localVariable.remove()方法，導致線程池里面的 5 個 線程的 threadLocals 變量里面的 new LocalVariable()實例沒有被釋放。

        其實考察 ThreadLocal 的實現，我們可以看見，無論是 get()、set()在某些時 候，調用了 expungeStaleEntry 方法用來清除 Entry 中 Key 為 null 的 Value，但是 這是不及時的，也不是每次都會執行的，所以一些情況下還是會發生內存泄露。 只有 remove()方法中顯式調用了 expungeStaleEntry 方法。

        從表面上看內存泄漏的根源在于使用了弱引用，但是另一個問題也同樣值得 思考：為什么使用弱引用而不是強引用？

      下面我們分兩種情況討論：

            key 使用強引用：對 ThreadLocal 對象實例的引用被置為 null 了，但是 ThreadLocalMap 還持有這個 ThreadLocal 對象實例的強引用，如果沒有手動刪除， ThreadLocal 的對象實例不會被回收，導致 Entry 內存泄漏。

        key 使用弱引用：對 ThreadLocal 對象實例的引用被被置為 null 了，由于 ThreadLocalMap 持有 ThreadLocal 的弱引用，即使沒有手動刪除，ThreadLocal 的 對象實例也會被回收。value 在下一次 ThreadLocalMap 調用 set，get，remove 都 有機會被回收。

        比較兩種情況

                我們可以發現：由于 ThreadLocalMap 的生命周期跟 Thread 一樣長，如果都沒有手動刪除對應 key，都會導致內存泄漏，但是使用弱引用可 以多一層保障。

                因此，ThreadLocal 內存泄漏的根源是：由于 ThreadLocalMap 的生命周期跟 Thread 一樣長，如果沒有手動刪除對應 key 就會導致內存泄漏，而不是因為弱引 用。

        總結：

                JVM 利用設置 ThreadLocalMap 的 Key 為弱引用，來避免內存泄露。

                JVM 利用調用 remove、get、set 方法的時候，回收弱引用。

                當 ThreadLocal 存儲很多 Key 為 null 的 Entry 的時候，而不再去調用 remove、 get、set 方法，那么將導致內存泄漏。

                使用線程池+ ThreadLocal 時要小心，因為這種情況下，線程是一直在不斷的 重復運行的，從而也就造成了 value 可能造成累積的情況。

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