1 先上一张经典的关系图,完了贴下原始的代码。
纯看代码写的真是挺绕的,先来张图有个整体的印象吧。
对着Thread类的源码如下:每个Thread类都会有两个这样的Map变量:
/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained
* by the ThreadLocal class. */
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
/*
* InheritableThreadLocal values pertaining to this thread. This map is
* maintained by the InheritableThreadLocal class.
*/
ThreadLocal.ThreadLocalMap inheritableThreadLocals = null;
这两个变量是专门存储Thread的局部变量用的。为啥整俩,有区别的,区别就再Thread的init方法里面,inheritableThreadLocals这个会继承父线程的数据信息。
private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
long stackSize, AccessControlContext acc) {
//上面的代码省略。。。。。
if (security == null || isCCLOverridden(parent.getClass()))
this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader();
else
this.contextClassLoader = parent.contextClassLoader;
this.inheritedAccessControlContext =
acc != null ? acc : AccessController.getContext();
this.target = target;
setPriority(priority);
if (parent.inheritableThreadLocals != null)
this.inheritableThreadLocals =
ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);
/* Stash the specified stack size in case the VM cares */
this.stackSize = stackSize;
/* Set thread ID */
tid = nextThreadID();
}
ThreadLocal 大家写的时候基本的用法都张这样:
static final ThreadLocal<int[]> threadHashCode = new ThreadLocal<int[]>();
private static final ThreadLocal<char[]> DEST_TL =
new ThreadLocal<char[]>() {
@Override
protected char[] initialValue() {
return new char[1024];
}
};
private final ThreadLocal<List<Object>> threadList;
ThreadLocal 的set方法张这样
/**
* Sets the current thread's copy of this thread-local variable
* to the specified value. Most subclasses will have no need to
* override this method, relying solely on the {@link #initialValue}
* method to set the values of thread-locals.
*
* @param value the value to be stored in the current thread's copy of
* this thread-local.
*/
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
ThreadLocal的解释
ThreadLocal 就是用于线程(Thread)私有(Local)的存储结构,这种结构能够使得线程能够使用只有自己能够访问和修改的变量,从而实现多个线程之间的资源互相隔离,达到安全并发的目的。
通过上面的代码,可以理解为我们给Thread搞些局部变量的时候,其实是通过ThreadLocal去操作Thread.ThreadLocalMap的。
ThreadLocalMap
ThreadLocalMap是ThreadLocal的静态内部类,是一个map结构,key是WeakReference<ThreadLocal<?>类型,value是object。注意这个key是WeakReference类型的。
WeakReference类型是什么意思呢?
搞段代码实验下:
//---------------------------------------------------------
public class Car {
private double price;
private String colour;
public Car(double price, String colour){
this.price = price;
this.colour = colour;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
public String getColour() {
return colour;
}
public void setColour(String colour) {
this.colour = colour;
}
public String toString(){
return colour +"car costs $"+price;
}
}
//---------------------------------------------------------
public class TestWeakReference {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car(22000,"silver");
WeakReference<Car> weakCar = new WeakReference<Car>(car);
int i=0;
while(true){
if(weakCar.get()!=null){
i++;
System.out.println("Object is alive for "+i+" loops - "+weakCar);
}else{
System.out.println("Object has been collected.");
break;
}
}
}
}
//-----------------------运行结果如下:
.......
Object is alive for 85254 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85255 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85256 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85257 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85258 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85259 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85260 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85261 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85262 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object is alive for 85263 loops - java.lang.ref.WeakReference@46fbb2c1
Object has been collected.
WeakReference对象的特性就是代码运行一段时间,如果碰到gc,WeakReference指向的对象会被gc回收。
WeakReference的一个特点是它何时被回收是不可确定的, 因为这是由GC运行的不确定性所确定的. 所以, 一般用weak reference引用的对象是有价值被cache, 而且很容易被重新被构建, 且很消耗内存的对象.
#另一种常用的引用类型介绍:SoftReference
soft reference和weak reference一样, 但被GC回收的时候需要多一个条件: 当系统内存不足时, soft reference指向的object才会被
回收. 正因为有这个特性, soft reference比weak reference更加适合做cache objects的reference. 因为它可以尽可能的retain
cached objects, 减少重建他们所需的时间和消耗.
ThreadLocalMap的key为啥要设置成WeakReference类型呢?
就是为了防止内存泄漏,让gc回收,没别的。 value也设置成WeakReference岂不更好,感觉上毕竟value是从外面传入的,万一被别人引用了呢。纯猜的。
并且ThreadLocalMap源码里面有个这个方法expungeStaleEntry(),这个方法的目的就是将key为null的Entry的velue设置为null,在ThreadLocal的get(),set(),remove()的时候都会直接或者间接调用这个方法。相当于加了个保险,如果key被gc回收后,那你只要有操作map,我就给你做清楚操作。相当于为内存泄漏又加了个保险。
private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
// expunge entry at staleSlot
tab[staleSlot].value = null;
tab[staleSlot] = null;
size--;
// Rehash until we encounter null
Entry e;
int i;
for (i = nextIndex(staleSlot, len);
(e = tab[i]) != null;
i = nextIndex(i, len)) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == null) {
e.value = null;
tab[i] = null;
size--;
} else {
int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1);
if (h != i) {
tab[i] = null;
// Unlike Knuth 6.4 Algorithm R, we must scan until
// null because multiple entries could have been stale.
while (tab[h] != null)
h = nextIndex(h, len);
tab[h] = e;
}
}
}
return i;
}
有个哥们儿总结的挺牛逼:
从表面上看内存泄漏的根源在于使用了弱引用。网上的文章大多着重分析ThreadLocal使用了弱引用会导致内存泄漏,但是另一个问题也同样值得思考:为什么使用弱引用而不是强引用?
我们先来看看官方文档的说法:
To help deal with very large and long-lived usages, the hash table entries use WeakReferences for keys.
为了帮助处理非常大且长期使用的用法,哈希表条目使用WeakReferences作为键。
下面我们分两种情况讨论:
key 使用强引用:引用的ThreadLocal的对象被回收了,但是ThreadLocalMap还持有ThreadLocal的强引用,如果没有手动删除,ThreadLocal不会被回收,导致Entry内存泄漏。
key 使用弱引用:引用的ThreadLocal的对象被回收了,由于ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱引用,即使没有手动删除,ThreadLocal也会被回收。value在下一次ThreadLocalMap调用set,get,remove的时候会被清除。
比较两种情况,我们可以发现:由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长,如果都没有手动删除对应key,都会导致内存泄漏,但是使用弱引用可以多一层保障:弱引用ThreadLocal不会内存泄漏,对应的value在下一次ThreadLocalMap调用set,get,remove的时候会被清除。
因此,ThreadLocal内存泄漏的根源是:由于ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一样长,如果没有手动删除对应key就会导致内存泄漏,而不是因为弱引用。
什么情况下内存会泄漏呢?
假设你用的是线程池,那池子里面的线程自始至终都是活的,线程不被销毁,并且你用完后就没怎么操作过这个ThreadLocal,key虽然会在gc时被回收,value一直被ThreadLocalMap引用着,可能会造成value的累积。
个人感觉
大家都说ThreadLocal用的时候会造成内存泄漏,原因呢大部分归结到弱引用,完了巴拉巴拉,说的人一头雾水。给我的感觉哈其实ThreadLocalMap用了WeakReferences做为键,并且在set,get,remove里面清除value,恰恰是未了防止内存泄漏。他写的时候想法很好,我把key设置WeakReferences,gc的时候就回收了,完了你再操作ThreadLocal的时候呢,我把value也帮着你删了。泄漏的原因其实就是你不会用。。。。。哈哈
解决方案
记得用完remove了 兄弟。
网友评论