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0. 类图和get()方法调用图
1. 类关系
- 每个Thread都有一个ThreadLocalMap,ThreadLocalMap中存储着多个Entry对象,这些Entry对象就是该线程独有的变量副本
- 每个Entry都可以绑定一个ThreadLocal实例(ThreadLocal是key,Entry是value)
- ThreadLocalMap中的 Entry table可以理解为一个键值对,key为ThreadLocal实例,value为Entry对象(表示线程在这个ThreadLocal实例上绑定的变量副本),table采用开放地址法解决冲突
2. 一个线程调用ThreadLocal.get()
有以下三种情况
- 线程的ThreadLocalMap未初始化,为空
绿色执行路径
- 线程的ThreadLocalMap已初始化,但是该ThreadLocal实例对应的索引上不存在Entry
蓝色执行路径
- 线程的ThreadLocalMap已初始化,并且该ThreadLocal实例对应的索引上存在Entry
红色执行路径
3. 线程调用ThreadLocal.set()
基本逻辑同get()
4. ThreadLocal内存泄漏和Entry清除
4.1 弱引用避免ThreadLocal内存泄漏
Entry继承自WeakReference,注意Entry不是弱引用,Entry中的reference才是弱引用,这个弱引用避免了ThreadLocal的内存泄漏
我们一般使用线程池,线程的生命周期很长,所以Thread引用会存在很长一段时间
如果我们不使用ThreadLocal了,将ThreadLocal引用设置为null(或者方法执行完毕,ThreadLocal引用弹出栈)
没有了ThreadLocal引用,ThreadLocal无法被访问到,线程就无法使用ThreadLocal,此时GC应该要回收掉ThreadLocal对象
若Entry的引用是强引用,会导致ThreadLocal无法被回收,造成内存泄漏
所以Entry的引用必须是弱引用,这样一旦发生GC,ThreadLocal就会被回收
4.2 Entry清除
ThreadLocal一旦被回收,那么Entry对象的reference就为空,此时Entry也是无用的,应该被回收掉——expungeStaleEntry()会回收掉那么reference为null的Entry对象(详情看源代码或者0. 类图和get()方法调用图)
许多个地方都会调用expungeStaleEntry()来清除无用的Entry,例如get()和扩容