threadLocal出现内存泄漏的原因是什么

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内存泄漏的现象执行 cn.enjoyedu.ch2.threadlocal 下的 ThreadLocalOOM，并将堆内存大小设 置为-Xmx256m， 我们启用一个线程池，大小固定为 5 个线程

场景 1：首先任务中不执行任何有意义的代码，当所有的任务提交执行完成 后，可以看见，我们这个应用的内存占用基本上为 25M 左右

场景 2：然后我们只简单的在每个任务中 new 出一个数组，执行完成后我们 可以看见，内存占用基本和场景 1 同

场景 3：当我们启用了 ThreadLocal 以后：，执行完成后我们可以看见，内存占用变为了 100M 左右

场景 4：于是，我们加入一行代码，再执行，看看内存情况:

可以看见，内存占用基本和场景 1 同。 这就充分说明，场景 3，当我们启用了 ThreadLocal 以后确实发生了内存泄 漏。

分析 :

        根据我们前面对 ThreadLocal 的分析，我们可以知道每个 Thread 维护一个 ThreadLocalMap，这个映射表的 key 是 ThreadLocal 实例本身，value 是真正需 要存储的 Object，也就是说 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。仔细观察 ThreadLocalMap，这个 map 是使用 ThreadLocal 的弱引用作为 Key 的，弱引用的对象在 GC 时会被回收。因此使用了 ThreadLocal 后，引用链如下图：

图中的虚线表示弱引用。

        这样，当把 threadlocal 变量置为 null 以后，没有任何强引用指向 threadlocal 实例，所以 threadlocal 将会被 gc 回收。导致ThreadLocalMap 中就会出现 key 为 null 的 Entry，就没有办法访问这些 key 为 null 的 Entry 的 value，如果当前 线程再迟迟不结束的话，这些 key 为 null 的 Entry 的 value 就会一直存在一条强 引用链：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value，而这块 value 永 远不会被访问到了，所以存在着内存泄露。

        只有当前 thread 结束以后，current thread 就不会存在栈中，强引用断开， Current Thread、Map value 将全部被 GC 回收。最好的做法是不在需要使用 ThreadLocal 变量后，都调用它的 remove()方法，清除数据。

        所以回到我们前面的实验场景，场景 3 中，虽然线程池里面的任务执行完毕 了，但是线程池里面的 5 个线程会一直存在直到 JVM 退出，我们 set 了线程的 localVariable 变量后没有调用 localVariable.remove()方法，导致线程池里面的 5 个 线程的 threadLocals 变量里面的 new LocalVariable()实例没有被释放。

        其实考察 ThreadLocal 的实现，我们可以看见，无论是 get()、set()在某些时 候，调用了 expungeStaleEntry 方法用来清除 Entry 中 Key 为 null 的 Value，但是 这是不及时的，也不是每次都会执行的，所以一些情况下还是会发生内存泄露。 只有 remove()方法中显式调用了 expungeStaleEntry 方法。

        从表面上看内存泄漏的根源在于使用了弱引用，但是另一个问题也同样值得 思考：为什么使用弱引用而不是强引用？

      下面我们分两种情况讨论：

            key 使用强引用：对 ThreadLocal 对象实例的引用被置为 null 了，但是 ThreadLocalMap 还持有这个 ThreadLocal 对象实例的强引用，如果没有手动删除， ThreadLocal 的对象实例不会被回收，导致 Entry 内存泄漏。

        key 使用弱引用：对 ThreadLocal 对象实例的引用被被置为 null 了，由于 ThreadLocalMap 持有 ThreadLocal 的弱引用，即使没有手动删除，ThreadLocal 的 对象实例也会被回收。value 在下一次 ThreadLocalMap 调用 set，get，remove 都 有机会被回收。

        比较两种情况

                我们可以发现：由于 ThreadLocalMap 的生命周期跟 Thread 一样长，如果都没有手动删除对应 key，都会导致内存泄漏，但是使用弱引用可 以多一层保障。

                因此，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。

        总结：

                JVM 利用设置 ThreadLocalMap 的 Key 为弱引用，来避免内存泄露。

                JVM 利用调用 remove、get、set 方法的时候，回收弱引用。

                当 ThreadLocal 存储很多 Key 为 null 的 Entry 的时候，而不再去调用 remove、 get、set 方法，那么将导致内存泄漏。

                使用线程池+ ThreadLocal 时要小心，因为这种情况下，线程是一直在不断的 重复运行的，从而也就造成了 value 可能造成累积的情况。

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本文标题：threadLocal出现内存泄漏的原因是什么
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