ThreadLocal 内存泄漏 代码演示 实例演示

Posted 2022-07-30 快乐崇拜234

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阅读本文前请先阅读： ThreadLocal内存泄露原因分析

线程本地变量相关的博客目录

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• ThreadLocal 内存泄漏 代码演示 实例演示
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• 当InheritableThreadLocal遇到线程池：主线程本地变量修改后，子线程无法读取到新值
• transmittable-thread-local:解决线程池之间ThreadLocal本地变量传递的问题

不使用ThreadLocal

下面这段程序创建了一个有5个线程的线程池。
每个线程致性都申请5M大小的堆空间。

public class MyThreadLocalOOM1 
    public static final Integer SIZE = 500;
    static ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
            5, 5, 1,
            TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingDeque<>());

    static class LocalVariable //总共有5M
        private byte[] locla = new byte[1024 * 1024 * 5];
    
    public static void main(String[] args) 
        try 
            for (int i = 0; i < SIZE; i++) 
                executor.execute(() -> 
                    new LocalVariable();
                    System.out.println("开始执行");
                );
                Thread.sleep(100);
            
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        
    

使用JDK自带的VisualVM来观察对内存占用情况，下图中锯齿状的蓝色区域是堆已经使用的空间大小，可以看到在0-70内，这是因为每个线程都会申请5M空间，过一小段时间后，就会触发一次youngGC, 内存就会释放。
在19：30：36处我手动触发了一次GC ,可以看到堆空间基本都释放。
说明LocalVariable全都释放，未发生内存泄漏。

使用ThreadLocal，但不remove

public class MyThreadLocalOOM2 
    public static final Integer SIZE = 500;
    static ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
            5, 5, 1,
            TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingDeque<>());

    static class LocalVariable //总共有5M
        private byte[] locla = new byte[1024 * 1024 * 5];
    

    static ThreadLocal<LocalVariable> local = new ThreadLocal<>();
    public static void main(String[] args) 
        try 
            for (int i = 0; i < SIZE; i++) 
                executor.execute(() -> 
                    local.set(new LocalVariable());
                    System.out.println("开始执行");
                );
                Thread.sleep(100);
                        
            local = null;//这里设置为null，依旧会造成内存泄漏
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        
    

上面代码中定义了static的ThreadLocal变量local, 但是当for循环致性完毕后，又将local设置为null。普通对象，此时就没有强引用了，当GC时就会被回收掉。
但是通过下面图可以看到，即使for循环结束后手动触发了GC，堆内存空间依旧占用约25MB空间，正好是线程池中5个线程的LocalVariable对象的空间和。
所以发生了内存泄漏。
发生内存泄漏的原因见 ThreadLocal内存泄露原因分析

使用Thread Local，且remove

public class MyThreadLocalOOM3 
    public static final Integer SIZE = 500;
    static ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
            5, 5, 1,
            TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingDeque<>());
 
    static class LocalVariable //总共有5M
        private byte[] locla = new byte[1024 * 1024 * 5];
    
 
    final static ThreadLocal<LocalVariable> local = new ThreadLocal<>();
    public static void main(String[] args) 
        try 
            for (int i = 0; i < SIZE; i++) 
                executor.execute(() -> 
                    local.set(new LocalVariable());
                    System.out.println("开始执行");
                    local.remove();
                );
                Thread.sleep(100);
            
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        
    

上面代码中，线程致性完成后，都调用了local.remove()来将threadLocal内的对象删除。下图中可以看到在手动触发GC后，对内存全部释放，未发生内存泄漏。

单线程演示内存泄漏

public class MyThreadLocalOOM4 
    public static final Integer SIZE = 500;

    static class LocalVariable //总共有50M
        private byte[] locla = new byte[1024 * 1024 * 50];
    

    static ThreadLocal<LocalVariable> local = new ThreadLocal<>();
    static LocalVariable localVariable;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
        try 
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            
            localVariable = new LocalVariable();
            local.set(new LocalVariable());
            System.out.println("开始执行");
            Thread.sleep(100);

            local = null;
            localVariable = null;
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        

        while (true) 
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        
    

从结果中可以看到，localVariable的50MB空间释放了，但是ThreadLocal中存放的50MB空间没有释放。

引用

像下面代码，stu是再for外面定义的，线程内每次都使用这个stu对象，那么依旧会有线程安全问题，因为该stu对象还是多线程之间共享这个对象。

所以一定要再每个线程内new对象，避免多线程共享。
也可以自己实现MyThreadLocal，来手动复制对象，避免复用同一个对象

public class MyThreadLocal<T> extends ThreadLocal<T> 
    public void set(T value) 
        String s = JSONObject.toJSONString(value);
        super.set((T) JSONObject.parseObject(s, value.getClass()));