ThreadLocal 会出现内存泄漏吗?

ThreadLocal

ThreadLocal 是一个用来解决线程安全性问题的工具。它相当于让每个线程都开辟一块内存空间,用来存储共享变量的副本。然后每个线程只需要访问和操作自己的共享变量副本即可,从而避免多线程竞争同一个共享资源。它的工作原理很简单(如图)每个线程里面有一个成员变量ThreadLocalMap。当线程访问用 ThreadLocal 修饰的共享数据的时候这个线程就会在自己成员变量 ThreadLocalMap 里面保存一份数据副本。key 指向 ThreadLocal 这个引用,并且是弱引用关系,而 value 保存的是共享数据的副本。因为每个线程都持有一个副本,所以就解决了线程安全性问题。
ThreadLocal 会出现内存泄漏吗?_第1张图片

内存泄漏

ThreadLocal 中的引用关系如图所示(如图),Thread 中的成员变量 ThreadLocalMap,它里面的可以 key 指向 ThreadLocal 这个成员变量,并且它是一个弱引用所谓弱引用,就是说成员变量ThreadLocal 允许在这种引用关系存在的情况下,被 GC回收。一旦被回收,key 的引用就变成了 null,就会导致这个内存永远无法被访问,造成内存泄漏。
ThreadLocal 会出现内存泄漏吗?_第2张图片

总结

不恰当的使用 ThreadLocal,会造成内存泄漏问题。主要原因是,线程的私有变量ThreadLocalMap 里面的 key 是一个弱引用。弱引用的特性,就是不管是否存在直接引用关系, 当成员 ThreadLocal 没用其他的强引用关系的时候,这个对象会被 GC 回收掉。从而导致 key 可能变成 null,造成这块内存永远无法访问,出现内存泄漏的问题。规避内存泄漏的方法有两个:
  • 通过扩大成员变量 ThreadLoca 的作用域,避免被 GC 回收
  • 每次使用完 ThreadLocal 以后,调用 remove 方法移除对应的数据 
第一种方法虽然不会造成key为null的现象,但是如果后续线程不再继续访问这个key。也会导致这个内存一直占用不释放,最后造成内存溢出的问题。所以我认为最好是在使用完以后调用 remove 方法移除。

public class ThreadLocalExample {
    private static ThreadLocal myThreadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个线程,并为每个线程设置不同的值
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            myThreadLocal.set(10);
            System.out.println("Thread 1: " + myThreadLocal.get());
            myThreadLocal.remove(); // 清除线程本地变量的值
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            myThreadLocal.set(20);
            System.out.println("Thread 2: " + myThreadLocal.get());
            myThreadLocal.remove(); // 清除线程本地变量的值
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

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