我对ThreadLocal的一些理解内存泄露啥的

1. 什么是ThreadLocal

ThreadLocal提供了线程的局部变量，每个线程都可以通过set()和get()来对这个局部变量进行操作，但不会和其他线程的局部变量进行冲突，实现了线程的数据隔离～。

简要言之：往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用在什么地方？

讨论ThreadLocal用在什么地方前，我们先明确下，如果仅仅就一个线程，那么都不用谈ThreadLocal的，ThreadLocal是用在多线程的场景的！！！

ThreadLocal归纳下来就2类用途：

保存线程上下文信息，在任意需要的地方可以获取！！！
线程安全的，避免某些情况需要考虑线程安全必须同步带来的性能损失！！！

保存线程上下文信息，在任意需要的地方可以获取！！！

由于ThreadLocal的特性，同一线程在某地方进行设置，在随后的任意地方都可以获取到。从而可以用来保存线程上下文信息。

常用的比如每个请求怎么把一串后续关联起来，就可以用ThreadLocal进行set，在后续的任意需要记录日志的方法里面进行get获取到请求id，从而把整个请求串起来。

还有比如Spring的事务管理，用ThreadLocal存储Connection，ThreadLocal能够实现当前线程的操作都是用同一个Connection，保证了事务！从而各个DAO可以获取同一Connection，可以进行事务回滚，提交等操作。

同样的，Hibernate对Connection的管理也是采用了相同的手法(使用ThreadLocal，当然了Hibernate的实现是更强大的)～

线程安全的，避免某些情况需要考虑线程安全必须同步带来的性能损失！！！

每个线程往ThreadLocal中读写数据是线程隔离，互相之间不会影响的，所以ThreadLocal无法解决共享对象的更新问题！

由于不需要共享信息，自然就不存在竞争问题了，从而保证了某些情况下线程的安全，以及避免了某些情况需要考虑线程安全必须同步带来的性能损失！！！

这类场景阿里规范里面也提到了：

ThreadLocal一些细节！

ThreaLocal使用示例代码：

public class ThreadLocalTest {

private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();

public static void main(String[] args) {

new Thread(() -> {

try {

for (int i = 0; i < 100; i++) {

threadLocal.set(i);

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "====" + threadLocal.get());

try {

Thread.sleep(200);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

} finally {

threadLocal.remove();

}

}, "threadLocal1").start();

new Thread(() -> {

try {

for (int i = 0; i < 100; i++) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "====" + threadLocal.get());

try {

Thread.sleep(200);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

} finally {

threadLocal.remove();

}

}, "threadLocal2").start();

}

代码运行结果：

从运行的结果我们可以看到threadLocal1进行set值对threadLocal2并没有任何影响！

Thread、ThreadLocalMap、ThreadLocal总览图：

Thread类有属性变量threadLocals （类型是ThreadLocal.ThreadLocalMap），也就是说每个线程有一个自己的ThreadLocalMap ，所以每个线程往这个ThreadLocal中读写隔离的，并且是互相不会影响的。

一个ThreadLocal只能存储一个Object对象，如果需要存储多个Object对象那么就需要多个ThreadLocal！！！

如图：

看到上面的几个图，大概思路应该都清晰了，我们Entry的key指向ThreadLocal用虚线表示弱引用。

2. ThreadLocal实现的原理

首先，我们来看一下ThreadLocal的set()方法，因为我们一般使用都是new完对象，就往里边set对象了

public void set(T value)

{

// 得到当前线程对象

Thread t = Thread.currentThread();

// 这里获取ThreadLocalMap

ThreadLocalMap map = getMap(t);

// 如果map存在，则将当前线程对象t作为key，要存储的对象作为value存到map里面去

if (map != null)

map.set(this, value);

else

createMap(t, value);

}

上面有个ThreadLocalMap，我们去看看这是什么？

static class ThreadLocalMap

{

/**

* The entries in this hash map extend WeakReference, using

* its main ref field as the key (which is always a

* ThreadLocal object). Note that null keys (i.e. entry.get()

* == null) mean that the key is no longer referenced, so the

* entry can be expunged from table. Such entries are referred to

* as "stale entries" in the code that follows.

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {

/** The value associated with this ThreadLocal. */

Object value;

Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {

super(k);

value = v;

}

//....很长

}

通过上面我们可以发现的是ThreadLocalMap是ThreadLocal的一个内部类。用Entry类来进行存储

我们的值都是存储到这个Map上的，key是当前ThreadLocal对象！

如果该Map不存在，则初始化一个。如果该Map存在，则从Thread中获取！

Thread维护了ThreadLocalMap变量。

可以看出，ThreadLocalMap是在ThreadLocal中使用内部类来编写的，但对象的引用是在Thread中！

于是我们可以总结出：Thread为每个线程维护了ThreadLocalMap这么一个Map，而ThreadLocalMap的key是LocalThread对象本身，value则是要存储的对象。

有了上面的基础，我们看get()方法就一点都不难理解了：

public T get()

{

Thread t = Thread.currentThread();

ThreadLocalMap map = getMap(t);

if (map != null) {

ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);

if (e != null) {

@SuppressWarnings("unchecked")

T result = (T)e.value;

return result;

}

return setInitialValue();

}

ThreadLocal原理总结

(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)调用ThreadLocal的set()方法时，实际上就是往ThreadLocalMap设置值，key是ThreadLocal对象，值是传递进来的对象

(4)调用ThreadLocal的get()方法时，实际上就是往ThreadLocalMap获取值，key是ThreadLocal对象

(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。

正因为这个原理，所以ThreadLocal能够实现“数据隔离”，获取当前线程的局部变量值，不受其他线程影响～

3. 避免内存泄露

我们来看一下ThreadLocal的对象关系引用图：

我们Entry的key指向ThreadLocal用虚线表示弱引用。

java对象的引用包括：强引用，软引用，弱引用，虚引用。

因为这里涉及到弱引用，简单说明下：

弱引用也是用来描述非必需对象的，当JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，该对象仅仅被弱引用关联，那么就会被回收。

当仅仅只有ThreadLocalMap中的Entry的key指向ThreadLocal的时候，ThreadLocal会进行回收的！！！

ThreadLocal被垃圾回收后，在ThreadLocalMap里对应的Entry的键值会变成null，但是Entry是强引用，那么Entry里面存储的Object，并没有办法进行回收，所以ThreadLocalMap 做了一些额外的回收工作。

ThreadLocal内存泄漏的根源是：由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长，如果没有手动删除对应key就会导致内存泄漏，而不是因为弱引用。

想要避免内存泄露就要手动remove()掉。

ThreadLocal的最佳实践！

备注：很多时候，我们都是用在线程池的场景，程序不停止，线程基本不会销毁！！！

由于线程的生命周期很长，如果我们往ThreadLocal里面set了很大很大的Object对象，虽然set、get等等方法在特定的条件会调用进行额外的清理，但是ThreadLocal被垃圾回收后，在ThreadLocalMap里对应的Entry的键值会变成null，但是后续在也没有操作set、get等方法了。

所以最佳实践，应该在我们不使用的时候，主动调用remove方法进行清理。

这里把ThreadLocal定义为static还有一个好处就是，由于ThreadLocal有强引用在，那么在ThreadLocalMap里对应的Entry的键会永远存在，那么执行remove的时候就可以正确进行定位到并且删除！！！

最佳实践做法应该为：

抽象为：

try {

// 其它业务逻辑

} finally {

threadLocal对象.remove();

}