理解ThreadLocalMap内存泄露问题

这里所说的ThreadLocal的内存泄露问题，其实都是从ThreadLocalMap中的一段代码说起的，这段代码就是Entry的构造方法：

static class Entry extends WeakReference，ThreadLocal{
    /** The value associated with this ThreadLocal. */
    Object value;

    Entry(ThreadLocal k, Object v) {
        super(k);
        value = v;
    }
}

 

这里简单介绍一下Java内的四大引用：

• 强引用：Java中默认的引用类型，一个对象如果具有强引用那么只要这种引用还存在就不会被回收。比如String str = new String("Hello ThreadLocal");，其中str就是一个强引用，当然，一旦强引用出了其作用域，那么强引用随着方法弹出线程栈，那么它所指向的对象将在合适的时机被JVM垃圾收集器回收。
• 软引用：如果一个对象具有软引用，在JVM发生内存溢出之前（即内存充足够使用），是不会GC这个对象的；只有到JVM内存不足的时候才会调用垃圾回收期回收掉这个对象。软引用和一个引用队列联合使用，如果软引用所引用的对象被回收之后，该引用就会加入到与之关联的引用队列中。
• 弱引用：这里讨论ThreadLocalMap中的Entry类的重点，如果一个对象只具有弱引用，那么这个对象就会被垃圾回收器回收掉（被弱引用所引用的对象只能生存到下一次GC之前，当发生GC时候，无论当前内存是否足够，弱引用所引用的对象都会被回收掉）。弱引用也是和一个引用队列联合使用，如果弱引用的对象被垃圾回收期回收掉，JVM会将这个引用加入到与之关联的引用队列中。若引用的对象可以通过弱引用的get方法得到，当引用的对象被回收掉之后，再调用get方法就会返回null。
• 虚引用：虚引用是所有引用中最弱的一种引用，其存在就是为了将关联虚引用的对象在被GC掉之后收到一个通知。

我们从ThreadLocal的内部静态类Entry的代码设计可知，ThreadLocal的引用k通过构造方法传递给了Entry类的父类WeakReference的构造方法，从这个层面来说，可以理解ThreadLocalMap中的键是ThreadLocal的所引用。

当一个线程调用ThreadLocal的set方法设置变量的时候，当前线程的ThreadLocalMap就会存放一个记录，这个记录的键为ThreadLocal的弱引用，value就是通过set设置的值，这个value值被强引用。

如果当前线程一直存在且没有调用该ThreadLocal的remove方法，如果这个时候别的地方还有对ThreadLocal的引用，那么当前线程中的ThreadLocalMap中会存在对ThreadLocal变量的引用和value对象的引用，是不会释放的，就会造成内存泄漏。

考虑这个ThreadLocal变量没有其他强依赖，如果当前线程还存在，由于线程的ThreadLocalMap里面的key是弱引用，所以当前线程的ThreadLocalMap里面的ThreadLocal变量的弱引用在垃圾回收的时候就被回收，但是对应的value还是存在的这就可能造成内存泄漏（因为这个时候ThreadLocalMap会存在key为null但是value不为null的entry项）。

总结：ThreadLocalMap中的Entry的key使用的是ThreadLocal对象的弱引用，在没有其他地方对ThreadLocal依赖，ThreadLocalMap中的ThreadLocal对象就会被回收掉，但是对应的值不会被回收，这个时候Map中就可能存在key为null但是值不为null的项，所以在使用ThreadLocal的时候要养成及时remove的习惯。