被面试官问懵了，ThreadLocal的key为什么设置成弱引用？

前言

想起来去年九月夜郎自大，面过一次蚂蚁金服，一面面试官上来一串ThreadLocal的连环炮直接把我干懵了……虽然现在回想起来问得都挺简单，不过还是来做一发总结，希望看到这篇文章的小伙伴以后就不要栽坑里了。

面试连环炮

先来体验一下关于ThreadLocal的连环炮：

1. ThreadLocal是什么？项目中用到过吗？
2. ThreadLocal的结构是怎么样的？
3. 使用ThreadLocal需要注意哪些问题？
4. 为什么key要设置成弱引用呢？
5. 那为什么value不设置成弱引用呢？ThreadLocalMap不是持有对这个value的强引用，它还会被回收吗？
6. 为什么会出现内存泄漏？你是怎么发现内存泄漏的？
7. 怎么避免出现脏数据问题？

其实说实话，这几个问题都不难，稍微对ThreadLocal有点了解的都能答上来，关键在于第4个问题和第5个问题。

key为什么要设置成弱引用？

先来看看ThreadLocalMap对key和value的构造：

static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;
    Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
        super(k);
        value = v;
    }
}

在set方法中，会将key和value以entry对象进行存储，key就是我们的Threadlocal引用，value就是我们要设置的值。

这里我们观察Entry这个类就会发现，它继承了WeakReference类，并且在构造方法中，将key设置成了弱引用，而value则是强引用。

为什么要这样做？

要知道，ThreadlocalMap是和线程绑定在一起的，如果这样线程没有被销毁，而我们又已经不会再某个threadlocal引用，那么key-value的键值对就会一直在map中存在，这对于程序来说，就出现了内存泄漏。

为了避免这种情况，只要将key设置为弱引用，那么当发生GC的时候，就会自动将弱引用给清理掉，也就是说：假如某个用户A执行方法时产生了一份threadlocalA，然后在很长一段时间都用不到threadlocalA时，作为弱引用，它会在下次垃圾回收时被清理掉。

而且ThreadLocalMap在内部的set，get和扩容时都会清理掉泄漏的Entry，内存泄漏完全没必要过于担心。

value为什么不设置成弱引用

回答完上面的问题，面试官紧接着就会问你：

“那照你的说法，value也应该设置成弱引用才对呀？不然不是一样会发生内存泄漏？”

对于这个问题，如果没有仔细思考，猝不及防下可能就会被问懵，对啊，既然key设置成弱引用的好处这么明显，那为什么value不也设置成弱引用呢？

我们来看下面一段代码：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Map<WeakReference<Integer>, WeakReference<Integer>> map = new HashMap<>(8);
    WeakReference<Integer> key = new WeakReference<>(666);
    WeakReference<Integer> value = new WeakReference<>(777);
    map.put(key,value);
    System.out.println("put success");
    Thread.sleep(1000);
    System.gc();
    System.out.println("get " + map.get(key).get());
}

猜一下结果会怎样？

完蛋了，我在方法里执行我的代码时居然会出现空指针？？

可能有些小伙伴不太懂，明明有value这个强引用啊？

可惜value这个强引用是指向new WeakReference<>(777)的，也就是说，777这个才是我们真正存进去的对象，这时候它已经不存在任何强引用了，所以理所当然的会被清理掉啦。

所以为什么value为什么不设置成弱引用的原因不用我说大家也应该清楚了。

最后留个小彩蛋，上面这段代码，如果换成下面：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Map<WeakReference<Integer>, WeakReference<Integer>> map = new HashMap<>(8);
    // 注意这里~
    WeakReference<Integer> key = new WeakReference<>(1);
    WeakReference<Integer> value = new WeakReference<>(2);
    map.put(key,value);
    System.out.println("put success");
    Thread.sleep(1000);
    System.gc();
    System.out.println("get " + map.get(key).get());
}

猜一下结果会怎样？