浅析ThreadLocal的底层实现线程隔离+内存泄漏

Posted 2022-05-19 漫话人生

❓首先ThreadLocal有什么作用？

它最为突出的特点就是"线程隔离"，可能你心中会疑问线程隔离是什么？此刻可以拿synchronized做对比，在并发环境下，synchronized将共享资源进行锁定，线程必须一个个的去挨个访问。而ThreadLocal它相当于每个线程都有一份该资源，然后线程之间对资源的操作是互不可见的；

可以这样说：synchronized采用的是以时间换空间的方式，而ThreadLocal采用的是以空间换时间的方式。

❓ ThreadLocal如何使用呢？

第一个线程执行local.set(“1111”)，然后在另外一个线程中先获取local中的值；最后在自己的线程内部设置值并获取

从结果可以看出，它的确做到线程隔离了。

❓好奇不，它怎么做到的呢？

查看getMap方法的具体实现

📑首先调用了getMap()方法，这个方法是获取线程Thread类中的一个ThreadLocalMap属性，这个属性是一个key-value形式；它将ThreadLocal作为key，将隔离的数据作为value存入ThreadLocalMap集合中。

✨简单一句话就是：将ThreadLocal和隔离数据作为key-value，存入了Thread中的ThreadLocalMap集合中，所以只能本线程访问，因此做到了线程隔离。

❓ThreadLocalMap的内部实现是怎么样的？

ThreadLocalMap是ThreadLocal的一个静态内部类，你会发现它内部的Entry居然是一个弱引用的一个子类（Entry不用多说，了解过Map的都明白）

❓为什么Entry节点要继承弱引用，而不是强引用呢？

当我们不再使用这个ThreadLocal时，直接将t=null即可；此时ThreadLocal只有一个弱引用与之相连，而弱引用指向的对象在GC时就会被回收；所以使用WakeRefenence一定程度上避免了内存泄漏。

ThreadLocal为空，则key=null；此时有一个大问题，key一旦为null，那么value将无法获取；除非线程结束，否者它将一直存在，这时一个隐含的内存泄漏问题。官方对其也进行了优化，在ThreadLocal的get/set方法中，会清除所有key=null的value。

虽然官方已经做出了优化，但是使用线程池还是会内存泄漏的隐患，线程使用完之后直接放回到了线程池，此时线程存活->ThreadLocalMap存活->数据存活；这就导致了内存泄漏，所以最后的办法就是使用完ThreadLocal及时remove掉数据。

❓如果避免上面的内存泄漏？

📑在使用完ThreadLocal时，及时调用它的的remove方法清除数据。

❓ThreadLocal的使用场景？

📑如果希望将类的某个静态变量与线程状态关联，可以考虑使用ThreadLocal。ThreadLocal的设计本身就是为了能够在当前线程中有属于自己的变量，并不是为了解决并发或者共享变量的问题。