深入分析 ThreadLocal 記憶體洩漏問題

2021-07-16 15:31:24 字數 2238 閱讀 9558

threadlocal

threadlocal的實現是這樣的:每個thread維護乙個threadlocalmap對映表,這個對映表的keythreadlocal例項本身,value是真正需要儲存的object。也就是說threadlocal本身並不儲存值,它只是作為乙個key來讓執行緒從threadlocalmap獲取value。值得注意的是圖中的虛線,表示threadlocalmap是使用threadlocal的弱引用作為key的,弱引用的物件在 gc 時會被**。

threadlocalmap使用threadlocal的弱引用作為key,如果乙個threadlocal沒有外部強引用來引用它,那麼系統 gc 的時候,這個threadlocal勢必會被**,這樣一來,threadlocalmap中就會出現keynullentry,就沒有辦法訪問這些keynullentryvalue,如果當前執行緒再遲遲不結束的話,這些keynullentryvalue就會一直存在一條強引用鏈:thread ref -> thread -> threalocalmap -> entry -> value永遠無法**,造成記憶體洩漏。其實,threadlocalmap的設計中已經考慮到這種情況,也加上了一些防護措施:在threadlocalget(),set(),remove()的時候都會清除執行緒threadlocalmap裡所有keynullvalue

但是這些被動的預防措施並不能保證不會記憶體洩漏:

從表面上看記憶體洩漏的根源在於使用了弱引用。網上的文章大多著重分析threadlocal使用了弱引用會導致記憶體洩漏,但是另乙個問題也同樣值得思考:為什麼使用弱引用而不是強引用?

我們先來看看官方文件的說法:

to help deal with very large and long-lived usages, the hash table entries use weakreferences for keys.

為了應對非常大和長時間的用途,雜湊表使用弱引用的 key。

下面我們分兩種情況討論:

比較兩種情況,我們可以發現:由於threadlocalmap的生命週期跟thread一樣長,如果都沒有手動刪除對應key,都會導致記憶體洩漏,但是使用弱引用可以多一層保障:弱引用threadlocal不會記憶體洩漏,對應的value在下一次threadlocalmap呼叫set,get,remove的時候會被清除。

因此,threadlocal記憶體洩漏的根源是:由於threadlocalmap的生命週期跟thread一樣長,如果沒有手動刪除對應key就會導致記憶體洩漏,而不是因為弱引用。

綜合上面的分析,我們可以理解threadlocal記憶體洩漏的前因後果,那麼怎麼避免記憶體洩漏呢?

每次使用完threadlocal,都呼叫它的remove()方法,清除資料。

在使用執行緒池的情況下,沒有及時清理threadlocal,不僅是記憶體洩漏的問題,更嚴重的是可能導致業務邏輯出現問題。所以,使用threadlocal就跟加鎖完要解鎖一樣,用完就清理。

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