ThreadLocal的使用和注意事项

Posted 2022-12-06 信小呆

一、前言

对ThreadLocal不熟悉的同学，可以先参考我的另外一篇文章浅谈ThreadLocal

在讨论内存泄漏之前，需要明白java中的四种引用，同样可以移步到java中的四种引用

什么是内存泄露？

大白话讲，就是我自己创建的对象，在一系列操作后，我访问不到该对象了，我认为它已经被回收掉了，但该对象却一直存在与内存中。
二、示例

先给出一个简单例子，用来说明引用与对象的指向关系
 

package com.yang.testThreadLocal;
 
public class Main 
 
    private static ThreadLocal<Integer> tl = new ThreadLocal<>();
 
    public static void main(String[] args) 
 
        tl.set(1);
 
        Thread t = new Thread(() -> 
            tl.set(2);
            System.out.println("子线程:" + tl.get());
        );
        t.start();
 
        System.out.println("主线程:" + tl.get());
 
    

指向关系如下所示

在ThreadLocalMap中，维护一个Entry类型的数组，Entry是一个（k,v）结构，可以把ThreadLocalMap理解为一个定制化的HashMap。不过Entry的key是对ThreadLocal的一个弱引用，在执行tl=null后，1号线断开，则该ThreadLocal会在下一次GC到来的时候，被回收掉。

为什么这里的key保持着对ThreadLocal的一个弱引用呢？保持强引用行不行？

假设这里的key保持对ThreadLocal的强引用，则当我的程序用不到该ThreadLocal时，我手动执行了tl=null，此时1号线断开，而这里的5号线是实线，5号线没有断开，因此ThreadLocal对象无法被回收掉，一直存在于内存中，造成内存泄露。

看来，这里的弱引用，能够保证用不到的ThreadLocal被回收掉。

弱引用就能完全防止内存泄露了吗？

由上面的分析，弱引用能够防止释放不掉ThreadLocal引起的内存泄露。但是，却不能防止释放不掉Integer引起的内存泄露。首先，执行tl=null，则1号线断开，GC到来时，5号线断开，此时ThreadLocal被回收掉了，这个key被置为了null，可是这个key对应的value强引用着Integer对象，该Integer无法在用户代码中访问到了，但却依然存在于内存中，造成内存泄露。

既然依然存在着内存泄露，那么JDK团队是怎么解决的呢？

其实，ThreadLocal中的get()、set()方法，不是单纯地去做获取、设置的操作。在它们的方法内部，依然会遍历该Entry数组，删除所有key为null的Entry，并将相关的value置为null，从而够解决因释放不掉value而引起的内存泄露。

有这些get()、set()方法，就能完全地防止内存泄漏吗？

但我们手动将tl置为null后，就已经没法调用这些get()、set()方法了。所以，预防内存泄露的最佳实践是，在使用完ThreadLocal后，先调用tl.remove()，再调用tl=null。tl.remove()能够使得ThreadLocalMap删除该ThreadLocal所在的Entry，以及将value置为null，tl=null使得ThreadLocal对象真正地被回收掉。