关于java:详解ThreadLocal原理及内存泄漏

1. ThreadLocal 作用

ThreadLocal 的作用是使得每个线程 都能领有各自独立的对象正本 ，假如多个线程领有同一个实例，ThreadLocal<T> 类型的变量在每个线程中都有一个正本，从而为变量提供了 线程间隔离 的作用。

2. ThreadLocal 实例

public class ThreadLocalDemo implements Runnable{private static ThreadLocal<People> local = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ThreadLocalDemo localDemo = new ThreadLocalDemo();
        Thread thread1 = new Thread(localDemo);
        thread1.start();

          Thread.sleep(1000);
      
        Thread thread2 = new Thread(localDemo);
        thread2.start();}

    @Override
    public void run() {People people = local.get();
        if (people==null) {people = new People();
            people.setName("djh");
            people.setAge(new Random().nextInt());
            local.set(people);
        }
        System.out.println(people);
    }
}

public class People {
    String name;
    int age;

    public void setName(String name) {this.name = name;}

    public void setAge(int age) {this.age = age;}

}

在该例子中，thread1和 thread2 领有同一个对象 localDemo，如果不应用ThreadLocal 包装，则两个线程拜访的 people 应该是同一个。而在咱们应用 ThreadLocal 包装后，运行后果如下：

bean.People@6fb35e7d
bean.People@614b201a

两者拜访的 people 是不一样的两个对象，而这就是 ThreadLocal 的作用，提供了 变量线程间的隔离能力。

3. 源码解析

查看 ThreadLocal 的 set 办法，

public void set(T value) {Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null)
        map.set(this, value);
    else
        createMap(t, value);
}

1. 先获取以后线程；
2. 获取以后线程的 threadLocals 变量（是一个 ThreadLocalMap 类型的 Map）；
3. 如果 map 不为空，为这个 map 插入 < 以后 ThreadLocal 对象，值 > 的键值对；
4. 如果该 map 为空，则创立一个一个 ThreadLocalMap 对象，t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue)

因为每个线程都有各自的 threadLocals，所以多个线程运行时 通过第二步拿到的 map 是不一样的，这样就实现了线程间隔离。

4. ThreadLocal 的内存透露问题

由第 3 节能够得悉，数据理论存在每个线程的 threadLocals 成员（即一个ThreadLocalMap 对象）里，ThreadLocalMap 和一般的 map 一样应用 Entry 数组存储数据，这个 Entry 非凡的中央在于，它继承了弱援用，即该 Entry 的 key 是一个 ThreadLocal 对象的弱援用。

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;

    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {super(k);
        value = v;
    }
}

弱援用的特点是，如果某个对象只被弱援用关联，在下一次 GC 时该对象就会被回收。此时某个 ThreadLocal 类型变量应用完被咱们置为 null，此时 Entry 中关联的 Key 会变成 null，但 Value 因为是强援用，且运行的线程指向他，因而 Value 局部产生了内存透露。

线程执行结束被回收时 Value 会随之回收，但当咱们应用线程池时，因为线程会复用，因而 Value 会始终存在，这就产生了更为严重的内存透露。

5. 参考资料

1. 正确理解 Thread Local 的原理与实用场景
2. ThreadLocal 内存透露问题深入分析