ThreadLocal的原理和内存泄漏的原因, InheritableThreadLocal用过吗和ThreadLocal的区别

[lycying]

日期：2020-12-14
问题：ThreadLocal的原理和内存泄漏的原因, InheritableThreadLocal用过吗和ThreadLocal的区别
标签：Java | 线程间数据隔离 | 内存泄漏
问题缘由: 蚂蚁二面的问题

[lycying]

面试官你好，threadlocal是通过thread私有变量threadlocalmap来维护的，是解决线程安全的一种方法，threadlocal在threadlocalmap中作为弱引用的key，下一次gc的时候，线程不退出，threadlocalmap不会被回收，作为弱引用的key会被gc回收，而threadlocalmap中key为null的value还占用着堆区内存，如果没有手动调用threadlocal.remove会导致累积最终oom

InheritableThreadLocal在父子线程传递值的时候用到过，解决了threadlocal不能在父子线程间传值的问题

[lycying]

threadlocalmap里value没有被回收，如果不remove的话会一直存在直到thread退出

[lycying]

不过这弱不弱引用都会导致oom，开发习惯问题
和滥用static map一样
类似的流没有关闭，连接没有断开，都要手动去写这些代码，不加以注意就会出问题

[lycying]

https://github.com/alibaba/transmittable-thread-local 阿里有增强InheritableThreadLocal的类，扩展一下今天的面试题

[lycying]

内存泄漏的定义：容易出错的地方，造成了与期望不一致的结果，就是内存泄漏。 新面试八股～

[lycying]

既然Java中有了ThreadLocal类了，为什么Netty还自己创建了一个叫做FastThreadLocal的结构？

我们首先来看一下ThreadLocal的实现。

Thread类中，有一个成员变量threadLocals，存放了与本线程相关的所有自定义信息。对这个变量的定义在Thread类，而操作却在ThreadLocal类中。

问题就出在ThreadLocalMap类上，它虽然叫Map，但却没有实现Map的接口。如图，ThreadLocalMap在rehash的时候，并没有采用类似HashMap的数组+链表+红黑树的做法，它只使用了一个数组，使用开放寻址（遇到冲突，依次查找，直到空闲位置）的方法，这种方式是非常低效的。

由于Netty对ThreadLocal的使用非常频繁，Netty对它进行了专项的优化。它之所以快，是因为在底层数据结构上做了文章，使用常量下标对元素进行定位，而不是使用JDK默认的探测性算法。

底层的InternalThreadLocalMap对cacheline也做了相应的优化。

[exceptionplayer]

关于Netty的InternalThreadLocalMap，它之前用了padding类解决false sharing问题，但是随着迭代，该类增加了几个字段，所以导致总空间超过了缓存行长度，后经讨论，官方决定去掉padding，考虑到版本兼容，将在Netty5中移除。可以参考这里