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前言

ThreadLocal 是java中非常重要的内容，本文尽可能的全面介绍了 ThreadLocal内容，包括内存泄漏，key弱引用等问题

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一、 什么是ThreadLocal？

第一种解释：ThreadLocal叫做线程变量，意思是ThreadLocal中填充的变量属于当前线程，该变量对其他线程而言是隔离的，也就是说该变量是当前线程独有的变量。ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量

第二种解释：一个ThreadLocal在一个线程中是共享的，在不同线程之间又是隔离的”，每个线程都只能看到自己线程的值，这也就是 ThreadLocal的核心作用：实现线程范围的局部变量。

第三种解释：ThreadLocal 类主要解决的就是让每个线程绑定自己的值，可以将 ThreadLocal 类形象的比喻成存放数据的盒子，盒子中可以存储每个线程的私有数据。

如果你创建了一个 ThreadLocal 变量，那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的本地副本，这也是 ThreadLocal 变量名的由来。他们可以使用 get() 和 set() 方法来获取默认值或将其值更改为当前线程所存的副本的值，从而避免了线程安全问题。

总结：Thread线程可以拥有多个ThreadLocal维护的自己线程独享的共享变量（这个共享变量只是针对自己线程里面共享）

二、ThreadLocal的内存泄漏问题

1.什么是内存泄漏？

内存泄漏为程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄露危害可以忽略，但内存泄露堆积后果很严重，因为无论多少内存,迟早会被占光。
广义并通俗的说，就是：不再会被使用的对象或者变量占用的内存不能被回收，就是内存泄露。

2.为什么会出现内存泄漏问题？

ThreadLocal操作不当会引发内存泄露，最主要的原因在于它的内部类ThreadLocalMap中的Entry的设计。

Entry继承了WeakReference<ThreadLocal<?>>，即Entry的key是弱引用，弱引用的特点是，如果这个对象只存在弱引用，那么在下一次垃圾回收的时候必然会被清理掉。所以key会在垃圾回收的时候被回收掉， 而key对应的value则不会被回收， 这样会导致一种现象：key为null，value有值。

key为空的话value是无效数据，久而久之，value累加就会导致内存泄漏。

ThreadLocal在没有外部对象强引用时如Thread，发生GC时弱引用Key会被回收，而Value是强引用不会回收，如果创建ThreadLocal的线程一直持续运行如线程池中的线程，那么这个Entry对象中的value就有可能一直得不到回收，发生内存泄露

从上图中可以看出，hreadLocalMap使用ThreadLocal的弱引用作为key，如果一个ThreadLocal不存在外部强引用时，Key(ThreadLocal)势必会被GC回收，这样就会导致ThreadLocalMap中key为null， 而value还存在着强引用，只有thread线程退出以后,value的强引用链条才会断掉。

但如果当前线程再迟迟不结束的话，这些key为null的Entry的value就会一直存在一条强引用链：

Thread Ref --> Thread  -->ThreaLocalMap  --> Entry -->value

即永远无法回收，造成内存泄漏。

需要特别强调的时候，entry对于key即 threadlocal 的引用是弱引用，对 value 的引用是强引用，但是外部对于 threadlocal 的引用是强引用。
因此，当外部引用 threadlocal 的时候，threadlocal 不会被GC回收，因为有强引用，但是当外部不再引用 threadlocal 的时候，即

 threadlocal = null

此时 threadlocal 就只有entry 的弱引用，会被回收

3.如何解决内存泄漏问题？

（1）ThreadLocal会自动清除key为null的value

ThreadLocal的get()、set()、remove()的时候都会清除线程ThreadLocalMap里所有key为null的value。

（2）使用完毕后及时调用ThreadLocal.remove()

emove方法会主动将当前的key和value(Entry)进行清除。

（3）把ThreadLocal设置为全局变量

ThreadLocal设置为全局变量使得它无法被GC回收（如果在成员变量 中使用就将修饰符设置为public static，ThreadLocal不会被回收也就不会存在key为null的情况， 也就不会内存泄漏）

三、Entry的key可以设置为强引用吗？

不可以！

当ThreadLocalMap的key为强引用，回收ThreadLocal时因为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

要知道，ThreadlocalMap是和线程绑定在一起的，如果这样线程没有被销毁，而我们又已经不会再某个threadlocal引用，那么key-value的键值对就会一直在map中存在，这对于程序来说，就出现了内存泄漏。

为了避免这种情况，只要将key设置为弱引用，那么当发生GC的时候，就会自动将弱引用给清理掉，也就是说：假如某个用户A执行方法时产生了一份threadlocalA，释放了threadlocalA后，作为弱引用，它会在下次垃圾回收时被清理掉。

而且ThreadLocalMap在内部的set，get和扩容时都会清理掉泄漏的Entry，内存泄漏完全没必要过于担心。

三、Entry的value可以设置为弱引用吗？

不可以！

假如value被设计成弱引用，那么很有可能当你需要取这个value值的时候，取出来的值是一个null。

你使用ThreadLocal的目的就是要把这个value存储到当前线程中，并且希望在你需要的时候直接从当前线程中拿出来，那么意味着你的value除了当前线程对它持有强引用外，理论上来说，不应该再有其他强引用，否则你也不会把value存储进当前线程。但是一旦你把本应该强引用的value设计成了弱引用，那么只要jvm执行一次gc操作，你的value就直接被回收掉了。当你需要从当前线程中取值的时候，最终得到的就是null。