thread|面试官都爱问这个：ThreadLocal与内存泄漏
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ThreadLocal是面试中经常问到的点 ， 今天我们来讲解下ThreadLocal 。
1、什么是ThreadLocalThread类有一个成员变量threadLocals：
我们发现Thread类中并没有提供成员变量threadLocals的设置与访问的方法 ， 那么每个线程的实例threadLocals参数我们如何操作呢？这时我们的主角：ThreadLocal就登场了 。
ThreadLocal是线程Thread中属性threadLocals的管理者 。 也就是说我们对于ThreadLocal的get set ， remove的操作结果都是针对当前线程Thread实例的threadLocals存 ， 取 ， 删除操作 。
ThreadLocal提供了线程独有的局部变量 ， 可以在整个线程存活的过程中随时取用 ， 极大地方便了一些逻辑的实现 。 常见的ThreadLocal用法有：
1）存储单个线程上下文信息 。 比如存储id等；
2）减少参数传递 。 比如做一个trace工具 ， 能够输出工程从开始到结束的整个一次处理过程中所有的信息 ， 从而方便debug 。 由于需要在工程各处随时取用 ， 可放入ThreadLocal 。
2、ThreadLocal使用实例为了更直观的体会ThreadLocal的使用我们假设如下场景：
1）我们给每个线程生成一个ID
2）一旦设置 ， 线程生命周期内不可变化
3）容器活动期间不可以生成重复的ID
3、ThreadLocal源码解析ThreadLocal类结构及方法解析：
ThreadLocal三个方法get setremove以及内部类ThreadLocalMap、Entry 。
我们以get方法为例:
其中getMap(t)返回的是当前线程的threadLocals ， 如下图 ， 然后根据当前ThreadLocal实例对象作为key获取ThreadLocalMap中的value ， 如果首次进来这调用setInitialValue() 。
getEntry方法：当前ThreadLocal实例对象作为key ， key的hashCode与table数组的长度做位与运算 ， 得出table数组的索引下标 ， 取出对应的Entry 。
Entry类是ThreadLocalMap的静态内部类 ， 继承了WeakReference ， 从它的构造方法可以看出 ， ThreadLocal k是一个弱引用 ， 指向了当前ThreadLocal实例 。
set方法类似 ， 不再赘述 。
梳理完源代码后 ， 可以得到这样一个关系图：
4、ThreadLocal导致的内存泄漏什么叫内存泄漏 ， 对应的什么叫内存溢出？
① Memory overflow：内存溢出 ， 没有足够的内存提供申请者使用 。
② Memory leak：内存泄漏 ， 程序申请内存后 ， 无法释放已申请的内存空间 ， 内存泄漏的堆积终将导致内存溢出 。
显然是TreadLocal在不规范使用的情况下导致了内存没有释放 。
Entry继承了WeakReference类 ， 我们来回顾下引用的知识：
既然WeakReference在下一次gc即将被回收 ， 那么我们的程序为什么没有出问题呢？我们测试下弱引用的回收机制：
输出结果：hello world ， 没有被回收 ， 这是因为这个String对象有一个强引用和一个弱引用同时指向了它 。
我们改下代码：
输出结果为：weakReference已经被GC回收 ， 只有一个弱引用被回收了 。
上面演示了弱引用的回收情况 ， 下面我们看下ThreadLocal的弱引用回收情况 。
如上图所示 ， 我们在作为key的ThreadLocal对象没有外部强引用 ， 下一次gc必将产生key值为null的数据 ， 若线程没有及时结束必然出现 ， 一条强引用链
Threadref->Thread->ThreadLocalMap->Entry-> value ， 导致value对应的Object一直无法被回收 ， 产生内存泄露 。
查看源码我们可以看到 ， ThreadLocal的get、set和remove方法都实现了对所有key为null的value的清除 ， 但仍可能会发生内存泄露 ， 因为可能使用了ThreadLocal的get或set方法后发生GC ， 此后不调用get、set或remove方法 ， 为null的value就不会被清除 。
5、总结使用ThreadLocal时会发生内存泄漏的前提条件：
① ThreadLocal引用被设置为null ， 且后面没有set ， get ， remove操作
② 线程一直运行 ， 不停止 。 （线程池）
③ 触发了垃圾回收 。 （Minor GC或Full GC）
我们看到ThreadLocal出现内存泄漏条件还是很苛刻的 ， 所以我们只要破坏其中一个条件就可以避免内存泄漏 ， 但为了更好的避免这种情况的发生我们使用ThreadLocal时遵守以下两个原则:
① ThreadLocal申明为private static final 。 Private与final 尽可能不让他人修改变更引用 ，Static 表示为类属性 ， 只有在程序结束才会被回收 。
② ThreadLocal使用后务必调用remove方法 ， 最简单有效的方法是使用后将其移除 。
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