歡迎光臨
每天分享高質量文章

深入分析 ThreadLocal 記憶體泄漏問題

(點擊上方公眾號,可快速關註)


來源:肖漢松 ,

blog.xiaohansong.com/2016/08/06/ThreadLocal-memory-leak/

前言

ThreadLocal 的作用是提供執行緒內的區域性變數,這種變數在執行緒的生命周期內起作用,減少同一個執行緒內多個函式或者組件之間一些公共變數的傳遞的複雜度。但是如果濫用ThreadLocal,就可能會導致記憶體泄漏。下麵,我們將圍繞三個方面來分析ThreadLocal 記憶體泄漏的問題

  • ThreadLocal 實現原理

  • ThreadLocal為什麼會記憶體泄漏

  • ThreadLocal 最佳實踐

ThreadLocal 實現原理

ThreadLocal的實現是這樣的:每個Thread 維護一個 ThreadLocalMap 映射表,這個映射表的 key 是 ThreadLocal實體本身,value 是真正需要儲存的 Object。

也就是說 ThreadLocal 本身並不儲存值,它只是作為一個 key 來讓執行緒從 ThreadLocalMap 獲取 value。值得註意的是圖中的虛線,表示 ThreadLocalMap 是使用 ThreadLocal 的弱取用作為 Key 的,弱取用的物件在 GC 時會被回收。

ThreadLocal為什麼會記憶體泄漏

ThreadLocalMap使用ThreadLocal的弱取用作為key,如果一個ThreadLocal沒有外部強取用來取用它,那麼系統 GC 的時候,這個ThreadLocal勢必會被回收,這樣一來,ThreadLocalMap中就會出現key為null的Entry,就沒有辦法訪問這些key為null的Entry的value,如果當前執行緒再遲遲不結束的話,這些key為null的Entry的value就會一直存在一條強取用鏈:Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value永遠無法回收,造成記憶體泄漏。

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ThreadLocal的get(),set(),remove()的時候都會清除執行緒ThreadLocalMap里所有key為null的value。

但是這些被動的預防措施並不能保證不會記憶體泄漏:

  • 使用static的ThreadLocal,延長了ThreadLocal的生命周期,可能導致的記憶體泄漏。

  • 分配使用了ThreadLocal又不再呼叫get(),set(),remove()方法,那麼就會導致記憶體泄漏。

為什麼使用弱取用

從錶面上看記憶體泄漏的根源在於使用了弱取用。網上的文章大多著重分析ThreadLocal使用了弱取用會導致記憶體泄漏,但是另一個問題也同樣值得思考:為什麼使用弱取用而不是強取用?

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,哈希表使用弱取用的 key。

下麵我們分兩種情況討論:

  • key 使用強取用:取用的ThreadLocal的物件被回收了,但是ThreadLocalMap還持有ThreadLocal的強取用,如果沒有手動刪除,ThreadLocal不會被回收,導致Entry記憶體泄漏。

  • key 使用弱取用:取用的ThreadLocal的物件被回收了,由於ThreadLocalMap持有ThreadLocal的弱取用,即使沒有手動刪除,ThreadLocal也會被回收。value在下一次ThreadLocalMap呼叫set,get,remove的時候會被清除。

比較兩種情況,我們可以發現:由於ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一樣長,如果都沒有手動刪除對應key,都會導致記憶體泄漏,但是使用弱取用可以多一層保障:弱取用ThreadLocal不會記憶體泄漏,對應的value在下一次ThreadLocalMap呼叫set,get,remove的時候會被清除。

因此,ThreadLocal記憶體泄漏的根源是:由於ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一樣長,如果沒有手動刪除對應key就會導致記憶體泄漏,而不是因為弱取用。

ThreadLocal 最佳實踐

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

  • 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,不僅是記憶體泄漏的問題,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。

參考文章

  • Java併發包學習七 解密ThreadLocal

  • ThreadLocal可能引起的記憶體泄露

    http://www.cnblogs.com/onlywujun/p/3524675.html

看完本文有收穫?請轉發分享給更多人

關註「ImportNew」,提升Java技能

赞(0)

分享創造快樂