ThreadLocal类第一次使用导致内存溢出

Posted 2020-12-16 daiveking

ThreadLocal类的理解

问题来源

      前段时间开发一个新任务，发现一个问题，生产环境业务中读取会员信息，出现读到其他会员的现象，就是同一个会员ID能查出多个会员信息，一开始并没有打日志，我怀疑是数据问题，产品说ID是唯一的，于是我打了日志，发现会员信息有时候正常，有时候不正常，在单机测试环境下没有问题，但是我并没有打印直接返回的对象，我开始怀疑是不是并发的问题，我在想是不是ThreadLocal的问题，我问了之前开发的同事，他们说大家都这么用不可能有问题，我再次把日志打的更加详细，把缓存查询的所有对象信息全部打出来，发现问题了，跟之前现象一样，时而读到其他用户信息，时而读到该会员的信息，我确认就是ThreadLocal的问题，我网上搜了一下，果然是TreadLocal内存泄漏问题，使用完ThreadLocal，没有调用remove方法，导致新的线程拿到线程池中未销毁的线程的会员信息，还好功能影响不大，否则要背大锅了，也是第一次使用ThreadLocal，写篇文章加深记忆。

ThreadLocal类是什么

       从名字我们就可以看到ThreadLocal叫做线程变量，意思是ThreadLocal中填充的变量属于当前线程，该变量对其他线程而言是隔离的。ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。

      从字面意思来看非常容易理解，但是从实际使用的角度来看，就没那么容易了，作为一个面试常问的点，使用场景那也是相当的丰富：

      1、在进行对象跨层传递的时候，使用ThreadLocal可以避免多次传递，打破层次间的约束（我们就是为了避免在方法调用中来回传递参数，把大量查询出来的对象放在ThreadLocal）。

      2、线程间数据隔离

      3、进行事务操作，用于存储线程事务信息。

      4、数据库连接，Session会话管理。

现在相信你已经对ThreadLocal有一个大致的认识了，下面我们看看如何用？

ThreadLocal类是怎么用

最简单的例子（网上很多人说get方法报空指针，我直接测试不会抛出异常）：

 

打印结果：

ThreadLocal1:null

ThreadLocal2:ThreadLocal test

场景例子：

 

可以看出：使用非常简单，只要基于本线程的数据，都可以保存在ThreadLocal中

ThreadLocal源码理解

get方法：代码很简单，直接获取该线程为key的TreadLocalMap的值

 

 

Set方法：

 

 

Remove方法：

 

 

TreadLocalMap的定义：

我们可以看到ThreadLocalMap其实就是ThreadLocal的一个静态内部类，里面定义了一个Entry来保存数据，而且还是继承的弱引用。在Entry内部使用ThreadLocal作为key，使用我们设置的value作为value

 

 

其实TreadLocalMap 是TreadLocal 的一个内部静态类， TreadLocalMap就是用来存储数据的对象，实现跟HashMap类似。

OK，其实内部源码很简单，现在我们总结一波

（1）每个Thread维护着一个ThreadLocalMap的引用

（2）ThreadLocalMap是ThreadLocal的内部类，用Entry来进行存储

（3）ThreadLocal创建的副本是存储在自己的threadLocals中的，也就是自己的ThreadLocalMap。

（4）ThreadLocalMap的键值为ThreadLocal对象，而且可以有多个threadLocal变量，因此保存在map中

（5）ThreadLocal本身并不存储值，它只是作为一个key来让线程从ThreadLocalMap获取value。

OK，现在从源码的角度上不知道你能理解不，对于ThreadLocal来说关键就是内部的ThreadLocalMap。

ThreadLocal内存溢出分析

只要是介绍ThreadLocal的文章都会帮大家认识一个点，那就是内存泄漏问题。我们先来看下面这张图。

 

上面这张图详细的揭示了ThreadLocal和Thread以及ThreadLocalMap三者的关系。

1、Thread中有一个map，就是ThreadLocalMap

2、ThreadLocalMap的key是ThreadLocal，值是我们自己设定的。

3、ThreadLocal是一个弱引用，当为null时，会被当成垃圾回收

4、重点来了，突然我们ThreadLocal是null了，也就是要被垃圾回收器回收了，但是此时我们的ThreadLocalMap生命周期和Thread的一样，它不会回收，这时候就出现了一个现象。那就是ThreadLocalMap的key没了，但是value还在，这就造成了内存泄漏。

解决办法：使用完ThreadLocal后，执行remove操作，避免出现内存溢出情况。