高级JAVA开发 Java基础部分

ThreadLocal 以及内存泄漏问题

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随便找一个应用ThreadLocal的例子：

在使用时，声明一个本地ThreadLocal变量并重写initialValue()方法，就可以为每个线程提供一个本地变量存储的功能。那么，它是怎么实现的呢？
在使用时调用ThreadLocal.get()方法，看看get方法的实现：

get方法用当前线程作为key获得了一个map，那么看看这个map是哪儿来的，跟进getMap()方法：

由图可知，map是从Thread类取得的，这个map是Thread类的一个成员变量！
那么重新整理下思路：Thread类包含了一个map类型的成员变量，默认是null，ThreadLocal相当于一个工具类，提供对这个map的访问方法，那么这个map是什么时候被初始化的呢？当我们用ThreadLocal.get()方法时，拿到的不是null，那返回get()方法查看原因：


这里看出，当map不是null时用当前ThreadLocal对象作为key去取value，map是null时，初始化map后，调用我们重写的initialValue()，把initialValue放到map，然后返回initialValue。
那createMap都干了点啥？？？继续跟：



到这里总结一下：第一次使用get时候初始化了map，也就是Thread类中的map被初始化，并且以当前ThreadLocal实例的弱引用作为key，initialValue返回值作为value放到map中。第二次get则用ThreadLocal对象作为key取得value返回。实例引用关联关系为：Thread强引用Map，map中存储弱引用ThreadLocal（key）和强引用Value。
弱引用的生命周期：被弱引用关联的对象，在垃圾回收时，如果这个对象只被弱引用关联（没有任何强引用关联他），那么这个对象就会被回收。
Thread不死，Map也不死，ThreadLocal对象在声明时一直被强引用着，GC就不会回收ThreadLocal，Map中的Entry拥有ThreadLocal的弱引用和Value的强引用，如果持有ThreadLocal的人释放了强引用，它唯一的弱引用会被GC掉。
恍然大悟！只有当前Thread重新new一个ThreadLocal对象覆盖原声明，旧的ThreadLocal再也没人持有它的强引用会被GC掉，此时的Value还被Entry持有着强引用没法被GC，就发生了内存泄漏！
而在我们程序中大多将ThreadLocal声明为static final的，因为有static，它的生命周期变为和当前Class的生命一样，只有当前Class被卸载的时候，可达分析时static对象不可达会被回收，最大生命化当前ThreadLocal对象。被声明为final的变量不可更改。如此声明ThreadLocal的原因大致是不想让它轻易消亡，而又能防止内存泄漏吧~

失效的Value何时被回收？
模拟一下，ThreadLocal被替换掉后，在我们自己的程序中必然会重新重写initialValue方法，调用get()方法后是如何工作的：




cleanSomeSlots方法注释写到：

翻译：试探性地扫描一些cell，寻找旧的entry。在添加新元素或删除另一个旧元素时调用此函数。它执行对数次扫描，在不扫描(快速但保留垃圾)和扫描次数与元素数量成比例之间保持平衡，这将找到所有垃圾，但会导致一些插入花费O(n)时间。

到这里已经了解到在get和set操作的同时会删除无效的Entry。

最终总结：如果ThreadLocal被新new了一个，Thread成员变量map中的弱引用key会被回收，value所在的Entry会在下一次调用新ThreadLocal的get或者set方法时被擦除，Entry对象由于没有其他强引用等着被GC掉。如果在覆盖旧ThreadLocak对象前想加速GC，ThreadLocal提供了remove方法，remove方法会删除key的引用后再调用expungeStaleEntry（这里就不再贴图了），最终释放Entry的引用，帮助GC。