阿粉昨天说我动不动就内存泄漏,我好委屈...(上)

简介: 大家好,我是 ThreadLocal ,昨天阿粉说我动不动就内存泄漏,我蛮委屈的,我才没有冤枉他嘞,证据在这里: ThreadLocal 你怎么动不动就内存泄漏?因为人家明明也考虑到了很多情况,做了很多事情,保证了如果没有 remove ,也有对 key 值为 null 时进行回收的处理操作啥?你竟然不信?我 ThreadLocal 难道会骗你么

大家好,我是 ThreadLocal ,昨天阿粉说我动不动就内存泄漏,我蛮委屈的,我才没有冤枉他嘞,证据在这里: ThreadLocal 你怎么动不动就内存泄漏?

因为人家明明也考虑到了很多情况,做了很多事情,保证了如果没有 remove ,也有对 key 值为 null 时进行回收的处理操作

啥?你竟然不信?我 ThreadLocal 难道会骗你么

今天为了证明一下自己,我打算从组成的源码开始讲起,在 get , set 方法中都有对 key 值为 null 时进行回收的处理操作,先来看 set 方法是怎么做的

set

下面是 set 方法的源码:

private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
    // We don't use a fast path as with get() because it is at
    // least as common to use set() to create new entries as
    // it is to replace existing ones, in which case, a fast
    // path would fail more often than not.
    Entry[] tab = table;
    int len = tab.length;
    int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
    for (Entry e = tab[i];
        // 如果 e 不为空,说明 hash 冲突,需要向后查找
        e != null;
        // 从这里可以看出, ThreadLocalMap 采用的是开放地址法解决的 hash 冲突
        // 是最经典的 线性探测法 --> 我觉得之所以选择这种方法解决冲突时因为数据量不大
        e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
        ThreadLocal<?> k = e.get();
        // 要查找的 ThreadLocal 对象找到了,直接设置需要设置的值,然后 return
        if (k == key) {
            e.value = value;
            return;
        }
        // 如果 k 为 null ,说明有 value 没有及时回收,此时通过 replaceStaleEntry 进行处理
        // replaceStaleEntry 具体内容等下分析
        if (k == null) {
            replaceStaleEntry(key, value, i);
            return;
        }
    }
    // 如果 tab[i] == null ,则直接创建新的 entry 即可
    tab[i] = new Entry(key, value);
    int sz = ++size;
    // 在创建之后调用 cleanSomeSlots 方法检查是否有 value 值没有及时回收
    // 如果 sz >= threshold ,则需要扩容,重新 hash 即, rehash();
    if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
        rehash();
}

通过源码可以看到,在 set 方法中,主要是通过 replaceStaleEntry 方法和 cleanSomeSlots 方法去做的检测和处理

接下来瞅瞅 replaceStaleEntry 都干了点儿啥

replaceStaleEntry

private void replaceStaleEntry(ThreadLocal<?> key, Object value,
                                int staleSlot) {
    Entry[] tab = table;
    int len = tab.length;
    Entry e;
    // 从当前 staleSlot 位置开始向前遍历
    int slotToExpunge = staleSlot;
    for (int i = prevIndex(staleSlot, len);
        (e = tab[i]) != null;
        i = prevIndex(i, len))
        if (e.get() == null)
            // 当 e.get() == null 时, slotToExpunge 记录下此时的 i 值
            // 即 slotToExpunge 记录的是 staleSlot 左手边第一个空的 Entry
            slotToExpunge = i;
    // 接下来从当前 staleSlot 位置向后遍历
    // 这两个遍历是为了清理在左边遇到的第一个空的 entry 到右边的第一个空的 entry 之间所有过期的对象
    // 但是如果在向后遍历过程中,找到了需要设置值的 key ,就开始清理,不会再继续向下遍历
    for (int i = nextIndex(staleSlot, len);
        (e = tab[i]) != null;
        i = nextIndex(i, len)) {
        ThreadLocal<?> k = e.get();
        // 如果 k == key 说明在插入之前就已经有相同的 key 值存在,所以需要替换旧的值
        // 同时和前面过期的对象进行交换位置
        if (k == key) {
            e.value = value;
            tab[i] = tab[staleSlot];
            tab[staleSlot] = e;
            // 如果 slotToExpunge == staleSlot 说明向前遍历时没有找到过期的
            if (slotToExpunge == staleSlot)
                slotToExpunge = i;
            // 进行清理过期数据
            cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);
            return;
        }
        // 如果在向后遍历时,没有找到 value 被回收的 Entry 对象
        // 且刚开始 staleSlot 的 key 为空,那么它本身就是需要设置 value 的 Entry 对象
        // 此时不涉及到清理
        if (k == null && slotToExpunge == staleSlot)
            slotToExpunge = i;
    }
    // 如果 key 在数组中找不到,那就好说了,直接创建一个新的就可以了
    tab[staleSlot].value = null;
    tab[staleSlot] = new Entry(key, value);
    // 如果 slotToExpunge != staleSlot 说明存在过期的对象,就需要进行清理
    if (slotToExpunge != staleSlot)
        cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);
}

replaceStaleEntry 方法中,需要注意一下刚开始的两个 for 循环中内容(在这里再贴一下):

if (e.get() == null)
    // 当 e.get() == null 时, slotToExpunge 记录下此时的 i 值
    // 即 slotToExpunge 记录的是 staleSlot 左手边第一个空的 Entry
    slotToExpunge = i;
if (k == key) {
    e.value = value;
    tab[i] = tab[staleSlot];
    tab[staleSlot] = e;
    // 如果 slotToExpunge == staleSlot 说明向前遍历时没有找到过期的
    if (slotToExpunge == staleSlot)
        slotToExpunge = i;
        // 进行清理过期数据
        cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpunge), len);
        return;
}

这两个 for 循环中的 if 到底是在做什么?

看第一个 if ,当 e.get() == null 时,此时将 i 的值给 slotToExpunge

第二个 if ,当 k ==key 时,此时将 i 给了 staleSlot 来进行交换

为什么要对 staleSlot 进行交换呢?画图说明一下

如下图,假设此时表长为 10 ,其中下标为 3 和 5 的 key 已经被回收( key 被回收掉的就是 null ),因为采用的开放地址法,所以 15 mod 10 应该是 5 ,但是因为位置被占,所以在 6 的位置,同样 25 mod 10 也应该是 5 ,但是因为位置被占,下个位置也被占,所以就在第 7 号的位置上了

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