ThreadLocal内存泄漏问题

java对象的四种引用方式

对象的引用方式分：强、软、弱、虚四种

强引用

普通的写法即强引用

Object obj = new Object()

当GC回收时，拥有强引用的对象不会不清楚，及时内存不足，出现OOM事件，也不会清除

软引用

SoftReference aSoftRef = new SoftReference(new Object());  // aSoftRef句柄对对象的引用即为软引用

GC回收时，弱引用对象也不会被回收，但当内存不足时，弱引用对象就会被回收掉，可以通过get获取:aSoftRef.get()，适合当做缓存使用(极端情况被清理掉也无所谓)

弱引用

WeakReference<Object>reference=new WeakReference<Object>(new Object());

弱引用的特点，只要经历一次GC就会被直接回收掉，可以通过get获取:reference.get()

虚引用

最弱的引用，甚至连get都get不到，但虚引用指向的对象在被GC回收时会收到系统通知，它的实际用处是JVM用来清理堆外内存使用的(堆外内存不归GC管，但JVM需要通过软引用在堆内存被GC时接受通知)

ThreadLocal使用弱引用

ThreadLocal

测试代码

public static ThreadLocal<String> name = new ThreadLocal<>();
public static ThreadLocal<String> age = new ThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) {
    name.set("张三");
    age.set("18");
    new Thread(()->{
        name.set("李四");
        System.out.println("new thread: " + name.get()); // new thread: 李四
    }).start();
    System.out.println(name.get()); // 张三
    System.out.println(age.get()); // 18
}

ThreadLocal线程当地副本，set的源码如下

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

可以看到，ThreadLocal为每个线程创建了一个map，在set的时候key就是上述代码的a(this)，value就是set里的值，以上测试代码执行时逻辑内存空间如下图：

逻辑空间

内存泄漏

现在我们只考虑name这个对象，它通过new ThreadLocal<>()开辟了一个内存空间，当某线程进行set时，又在内存中开辟了一个空间存放map，线程对象的threadLocals对象指向这个map，map的key是name对象，value是set的值

内存指向 那么问题来了，现在如果我们在线程中执行name=null，从语义上讲通过new ThreadLocal<>()开辟的内存空间就没用了，应该属于垃圾被GC回收，但问题是线程对象并没释放，其属性threadLocals还指向该内存空间，根据可达性算法，这两部分内存空间是不能被清除掉的。

name=null，但绿色线依然可达

没用的数据又不能被GC回收，就会出现内存泄漏，那么ThreadLocal如何解决呐？答案就是使用弱引用

弱引用解决内存泄漏

这个时候弱引用就发挥它的作用了，再看ThreadLocal的源码

private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
    Entry[] tab = table;
    int len = tab.length;
    int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);

其中Entry就是一个弱引用

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

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

也就谁说ThreadLocal中的key是通过弱引用指向new ThreadLocal<>()开辟的内存空间，所以当name=null时，这段内存空间由于只有弱引用指向它，经过一次GC直接就被清除了，key自动变为null，达到了预期的效果。

虚线为弱引用，只被弱引用指向的内存空间，GC时会被清除

依然内存泄漏

细心的朋友应该已经发现了，new ThreadLocal<>()开辟的内存空间被回收了，map中key也变为null，但张三还在啊，如果张三是个大对象，没用了又占据着内存空间，这就是ThreadLocal的内存泄漏问题

解决方法

ThreadLocal提供remove方法，用完了记得remove一下就可以了，或者set(null)也行 其实我们平时写代码感觉很少主动去写name=null这样的操作，但是如果name声明周期只在某个方法里，方法出栈，线程还在的情况下，name就不再属于GC Roots了，和name=null效果是一样的，有可能不经意造成内存泄漏

最终

以上介绍了java对象四种引用方式，并介绍了thread使用弱引用来解决内存泄漏但解决的并不彻底，最终还是需要通过手动remove或者set(null)来彻底解决，最后再总结一下弱引用的使用场景

弱引用的用法总结

当你有a，b两个变量指向同一块内存空间，你希望当a=null，b自动变为null，那么b就可以使用弱引用指向a 比如作一个产品列表，里面存放了很多产品对象，在不改产品类的情况下想维护一个产品的实时价格(价格类似股票波动很大)，可以加一个map，以产品对象为key并使用弱引用，实时价格为value，当某产品下架后，它的实时价格也没有必要维护了，因为使用弱引用，所以只需从产品列表中删除产品对象即可回收，不需要再操作map。 此时map中原数据key变为null，只需要定时清理一下key为null的数据即可。 over~