ThreadLocal内存泄露分析

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这篇文章，主要解决一下疑惑：

1. ThreadLocal.ThreadLocalMap中提到的弱引用，弱引用究竟会不会被回收？

2. 弱引用什么情况下回收？

3. JAVA的ThreadLocal和在什么情况下会内存泄露？

 

带着这些疑问，自己模拟了一下ThreadLocal.ThreadLocalMap的结构，先展示下自己涉及的结构：

自己实现一个simple的ThreadLocalMap,里面用一个entry用来存放由自己模拟的ThreadLocal调用set方法set进去的值。

并且和JDK的ThreadLocalMap一样里面Entry对象的key用weakReference封装。

 

Main方法如下：

  

 

设置运行参数：

-verbose:gc  

 

看输出结果:

 这里我已经模拟出了内存泄露的问题，可以看到FULL GC以后，内存还是被占用，且仔细观察可以看到，这个map中的Key已经有为null了。换句话说你通过Key已经不能获取到value了，当然map.get(null)也是可以的，不过

JAVA里的ThreadLocal不会这么去做，因为Map中key==null的元素可能不唯一。

从我的Main方法中可以看到，我有th=null的操作，但是还是有内存泄露，原因稍后分析。但有一点可以确定：th=null在这里不能如我们想象的将ThreadLocal th 的引用释放掉后，里面的key,value对象也释放，可能会有疑问我这里持有了ThreadLocalMap的引用tm所以不会回收，但实际上，手动设置JAVA的ThreadLocal为null时，当前线程任然持有ThreadLocalMap的引用，所以不会回收我这里和JAVA是类似的。

 

回到刚开始提出的3个问题，一一解答：

1. ThreadLocal.ThreadLocalMap中提到的弱引用，弱引用究竟会不会被回收？

     会被回收，如上图所示。key 已经有null的情况了。第一个Key不为null，原因在第二点。在经历过FULL GC后 所有的key都被回收了。

2. 弱引用什么情况下回收？

     弱引用在GC(包括MinitorGC和Full GC)时，被扫描到就会被回收，但是有一个前提，该弱引用在外部没有被引用到（这个时候外部的引用等于强引用）。

     换句话说，如果我main方法中持有一个key的引用，哪怕他put进Map后被设置为弱引用的，也不会被回收。见下图:

 

GC 日志：

 

     

3. JAVA的ThreadLocal和在什么情况下会内存泄露？

   答案是不会,原因如下图，在我们调用ThreadLocal.set（）的时候，会做一个将Key== null 的元素清理掉的工作，具体做法是：

     第一步：ThreadLocalMap 拿threadLocalHashCode与长度减一相与，求出哈希表的位置下图中的 i 。

     第二步：编列Entry，如果找到key相等的，覆盖原值! 或者找到key==null的，将值set进去，并且将遍历时路过的key==null的元素和他的value都置为null,,释放内存。

     第三步：最后一个if条件时，做rehash的动作，即:将Entry里的元素重新计算一下Hash值，放到合适的位置去，猜想是为了加快下次访问的速度。

 

总结：

     从这里看出，JAVA的ThreadLocal对Key使用到了弱引用，但是为了保证不再内存泄露，在每次set.get的时候主动对key==null的entry做遍历回收。

     虽然不会造成内存泄露，但是因为只有在每次set，get的时候才会对entry做key==null的判断，从而释放内存，所以可能使大对象在内存中存活很长一段时间，从而占用内存。

     所以，我们在使用完ThreadLocal里的对象后最好能手动remove一下，或者至少调用下ThreadLocal.set(null)。

     值得注意的是ThreadLocal中的key是当前当前ThreadLocal自己，就像上面模拟的外部持有强引用的情况，ThreadLocal.ThreadLocalMap中的key==null情况很少出现，因为，大部分情况ThreadLocal是以单例模式一直存在的。

 

评论

8 楼 hxwabc 2016-03-03  

其实没有必要这么麻烦，只要ThreadLocal是static就不会有这些问题了。

7 楼 heipacker 2014-04-28  

楼主麻烦把内存泄露定义下

6 楼 liuInsect 2014-02-12  

ssrwf 写道

楼主根本没看过ThreadLocal的源码，ThreadLocal.ThreadLocalMap有这个成员吗？
ThreadLocal调用的是当前线程Thread.ThreadLocalMap，key是ThreadLocal对象，value是你要set的值，生命周期取决于当前线程。

正解，不过，我说明下，我所说的ThreadLocal.ThreadLocalMap 指的是每个线程自己的map，我表述确实不是非常的明确，但是我相信 如果你仔细看完这篇文章 能明白这个意思。

5 楼 ssrwf 2014-02-11  

楼主根本没看过ThreadLocal的源码，ThreadLocal.ThreadLocalMap有这个成员吗？
ThreadLocal调用的是当前线程Thread.ThreadLocalMap，key是ThreadLocal对象，value是你要set的值，生命周期取决于当前线程。

4 楼 liuInsect 2013-09-23  

3GQQ2012 写道

不错，楼主理解的很到位。

谢谢

3 楼 3GQQ2012 2013-09-17  

不错，楼主理解的很到位。

2 楼 liuInsect 2013-03-19  

huangyunbin 写道

我有点晕，刚开始说有内存泄露，后面又说没有，到底是有还是没有？
我看你开始说的觉得确实有内存泄露啊。

开始 内存泄露是我自己模拟的时候模拟出来的 你可以下载我的源码看看。
而JAVA是考虑了这种情况的，所以不会出现内存泄露，有疑问 继续交流哈          

1 楼 huangyunbin 2013-03-18  

我有点晕，刚开始说有内存泄露，后面又说没有，到底是有还是没有？
我看你开始说的觉得确实有内存泄露啊。