并发容器之ThreadLocal详解

一、定义

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1653790035315010634&wfr=spider&for=pc

threadlocal而是一个线程内部的存储类，可以在指定线程内存储数据，数据存储以后，只有指定线程可以得到存储数据

当使用ThreadLocal维护变量的时候 为每一个使用该变量的线程提供一个独立的变量副本，即每个线程内部都会有一个该变量，这样同时多个线程访问该变量并不会彼此相互影响，因此他们使用的都是自己从内存中拷贝过来的变量的副本， 这样就不存在线程安全问题，也不会影响程序的执行性能。

但是要注意，虽然ThreadLocal能够解决上面说的问题，但是由于在每个线程中都创建了副本，所以要考虑它对资源的消耗，比如内存的占用会比不使用ThreadLocal要大。

举例：

ThreadLocal<String> localName = new ThreadLocal();
localName.set("小狼");
String name = localName.get();

在线程1中初始化了一个ThreadLocal对象localName，并通过set方法，保存了一个值小狼，同时在线程1中通过localName.get()可以拿到之前设置的值，但是如果在线程2中，拿到的将是一个null。

在ThreadLoalMap中，也是初始化一个大小16的Entry数组，Entry对象用来保存每一个key-value键值对，只不过这里的key永远都是ThreadLocal对象，通过ThreadLocal对象的set方法，结果把ThreadLocal对象自己当做key，放进了ThreadLoalMap中。

二、ThreadLocal的工作原理

1.每个Thread实例内部都有一个ThreadLocalMap，ThreadLocalMap是一种Map，它的key是ThreadLocal，value是Object。

2. 存数据 是往当前线程的ThreadLocalMap中存入数据，其key是当前ThreadLocal对象，value是set方法中传入的值。

3.使用数据时，以当前ThreadLocal为key，从当前线程的ThreadLocalMap中取出数据。

三、ThreadLocal内存泄漏分析与解决方案

ThreadLocalMap 中使用的 key 为 ThreadLocal 的弱引用,而 value 是强引用。所以，如果 ThreadLocal 没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候，key 会被清理掉，而 value 不会被清理掉。这样一来，ThreadLocalMap 中就会出现key为null的Entry。假如我们不做任何措施的话，value 永远无法被GC 回收，这个时候就可能会产生内存泄露。ThreadLocalMap实现中已经考虑了这种情况，在调用 set()、get()、remove() 方法的时候，会清理掉 key 为 null 的记录。使用完 ThreadLocal方法后 最好手动调用remove()方法

造成内存泄漏的原因：

1.key为弱引用，gc之后key为null，导致value无法被获取到
2.ThreadLocalMap的生命周期与Thread相同，导致内存泄漏一直存在

解决方案： 

每次使用完ThreadLocal，都调用它的remove()方法，清除数据。

通过下图进行分析：

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

 现在，我们假设ThreadLocal完成了自己的使命，与ThreadLocalRef断开了引用关系。此时内存图变成了这样。

 系统GC发生时，由于Heap中的ThreadLocal只有来自key的弱引用，因此ThreadLocal内存会被回收到。

 到这里，value被留在了Heap中，而我们没办法通过引用访问它。value这块内存将会持续到线程结束。造成内存泄漏。