什么是内存泄漏？
不再用到的内存，没有及时释放，就叫做内存泄漏。
对于持续运行的服务进程，必须及时释放内存，否则内存占用率越来越高，轻则影响系统性能，重则导致进程崩溃。
ThreadLocal是怎么造成内存泄露的呢？
如果发生了下面的情况：
- 如果ThreadLocal是null了，也就是要被GC回收了，
- 但是此时我们的ThreadLocalMap（thread 的内部属性）生命周期和Thread的一样，它不会回收，这时候就出现了一个现象。
总之，就是ThreadLocalMap的key没了，但是value还在，这就造成了内存泄漏。
我们细致的分析一下。
ThreadLocal 有两个引用链
ThreadLocalMap中的Key就是ThreadLocal对象，ThreadLocal 有两个引用链：
- 一个引用链是栈内存中ThreadLocal引用：
- 一个引用链是ThreadLocalMap中的Key对它的引用：
而对于Value（实际保存的值）来说，它的引用链只有一条，就是从Thread对象引用过来的，如下图：
上述过程分析后，就会出现如下的两种情况：
情况1： key的泄漏
情况2： value的泄漏
情况1：key的泄漏
栈上的ThreadLocal Ref引用不再使用了，即当前方法结束处理后，这个对象引用就不再使用了，
那么，ThreadLocal对象因为还有一条引用链存在，如果是强引用的话，这里就会导致ThreadLocal对象无法被回收，可能导致OOM。
情况1 的解决方案，使用弱引用解决 。
情况2： value的泄漏
情况2.假设我们使用了线程池，如果Thread对象一直被占用使用中（如在线程池中被重复使用），但是此时我们的ThreadLocalMap（thread 的内部属性）生命周期和Thread的一样，它不会回收，这时候就出现了一个现象。
这就意味着，Value这条引用链就一直存在，那么就会导致ThreadLocalMap无法被JVM回收，可能导致OOM，如上图。
情况2 ，比较严重。还得另想办法。
情况1的解决方案：使用弱引用，解决key的内存泄露
从如下ThreadLocal中内部类Entry代码可知：
Entry类的父类是弱引用WeakReference，ThreadLocal的引用k通过 WeakReference 构造方法传递给了 父类WeakReference的构造方法，
从而，ThreadLocalMap中的Key是ThreadLocal的弱引用，通过弱引用来解决内存泄露问题。
具体的代码如下
static class ThreadLocalMap {
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k); // key为弱引用
value = v;
}
}
}
栈内存中的ThreadLocal Ref引用不再使用了，即当当前方法结束处理后，这个key对象引用就不再使用了，
那么，如果这里 不用弱引用而是强引用的话，这里ThreadLocal对象因为还有一条引用链存在，所以就会导致他无法被回收，可能导致OOM。
回顾Java中4种引用类型
强引用（Strong Reference）：
- 这是最常见的引用类型。一个对象具有强引用，垃圾收集器就不会回收它，即使系统内存空间不足。
- 示例：
Object obj = new Object();在这里，obj就是new Object()的一个强引用。软引用（Soft Reference）：
- 用来描述一些可能还有用但并非必需的对象。在系统将要发生内存溢出异常前，将会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收。如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。
- 在Java中，软引用是用来实现内存敏感的高速缓存。
- 示例：使用
java.lang.ref.SoftReference类可以创建软引用。弱引用（Weak Reference）：
- 这里讨论ThreadLocalMap中Entry类的重点。
- 弱引用也是用来描述非必需对象的，它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收被弱引用关联的对象。
- 在Java中，弱引用是用来描述那些非关键的数据，在Java里用
java.lang.ref.WeakReference类来表示。- 示例：使用
java.lang.ref.WeakReference类可以创建弱引用。虚引用（Phantom Reference）：
- 一个虚引用关联着的对象，在任何时候都可能被垃圾收集器回收，它不能单独用来获取被引用的对象。虚引用必须和引用队列(
ReferenceQueue)联合使用。主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。- 虚引用对于一般的应用程序来说意义不大，主要使用在能比较精确控制Java垃圾收集器的高级场景中。
- 示例：使用
java.lang.ref.PhantomReference类可以创建虚引用。
弱引用也是用来描述非必需对象的，它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收被弱引用关联的对象。
至此，key的泄漏问题，JDK已经帮我们顺利解决。
更复杂的是： 如何解决value内存泄露问题？
情况2的解决方案：清理策略解决value内存泄露
为了解决value内存泄露问题，Java 的 ThreadLocal 实现了两大清理方式：
- 探测式清理（Proactive Cleanup）
- 启发式清理（Heuristic Cleanup） 。
源码：value的 探测式清理 ：
当线程调用 ThreadLocal的 get()、set() 或 remove()方法时，会探测式的去触发对 ThreadLocalMap 的清理。
此时，ThreadLocalMap 会检查所有键（ThreadLocal 实例），并移除那些已经被垃圾回收的key键及其对应的value 值。
这种清理是主动的，因为它是在每次操作 ThreadLocal 时进行的。
探测式清理（Proactive Cleanup）如何实现的呢？：
从当前节点开始遍历数组，将key等于null的entry置为null，key不等于null则rehash重新分配位置，若重新分配上的位置有元素则往后顺延。
注意：这里把清理的开销放到了get、set操作上，如果get的时候无用Entry（Entry的Key为null）特别多，那这次get相对而言就比较慢了。
private int expungeStaleEntry(int staleSlot) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
// expunge entry at staleSlot
tab[staleSlot].value = null;
tab[staleSlot] = null;
size--;
// Rehash until we encounter null
Entry e;
int i;
for (i = nextIndex(staleSlot, len);
(e = tab[i]) != null;
i = nextIndex(i, len)) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == null) {
// 将k=null的entry置为null
e.value = null;
tab[i] = null;
size--;
} else {
// k不为null，则rehash从新分配配置
int h = k.threadLocalHashCode & (len - 1);
if (h != i) {
tab[i] = null;
// Unlike Knuth 6.4 Algorithm R, we must scan until
// null because multiple entries could have been stale.
while (tab[h] != null)
// 重新分配后的位置上有元素则往后顺延。
h = nextIndex(h, len);
tab[h] = e;
}
}
}
return i;
}
源码：value的启发式清理：
在 ThreadLocalMap 的 set() 方法中，有一个阈值（默认为 ThreadLocalMap.Entry 数组长度的 1/4）。
当 ThreadLocalMap 中的 Entry 对象被删除（通过键的弱引用被垃圾回收）并且剩余的 Entry 数量大于这个阈值时，会触发一次启发式清理操作。
这种清理是启发式的，因为它不是每次操作都进行，而是基于一定的条件和概率。
启发式清理（Heuristic Cleanup）如何实现？：
从当前节点开始，进行do-while循环检查清理过期key，结束条件是连续n次未发现过期key就跳出循环，n是经过位运算计算得出的，可以简单理解为数组长度的2的多少次幂次。
private boolean cleanSomeSlots(int i, int n) {
boolean removed = false;
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
do {
i = nextIndex(i, len);
Entry e = tab[i];
if (e != null && e.get() == null) {
n = len;
removed = true;
// 移除
i = expungeStaleEntry(i);
}
} while ( (n >>>= 1) != 0);
return removed;
}
业务主动清理：手动清除解决内存泄露
要知道，ThreadLocal的一个常见问题是内存泄露。
这通常发生在使用线程池的场景中，因为线程池中的线程通常是长期存在的，它们的ThreadLocal变量也不会自动清理，这可能导致内存泄漏。
前面讲了，JDK已经用尽全力去解决了，JDK 用了三个办法，来解决内存泄漏。
尽管有弱引用以及这些清理机制，但最佳实践业务主动清理，
业务上解决这个问题的一个方法是，每当使用完ThreadLocal变量后，显式地调用remove()方法来清除它：
如何业务主动清理？在使用完 ThreadLocal 后显式调用 remove()方法，以确保不再需要的值能够被及时回收，key和value 都同时清理，一锅端。
这样可以避免潜在的内存泄漏问题，并减少垃圾回收的压力。
讲到这里，尼恩团队给大家，用一个大的图总结一下 ThreadLocal的内存泄露与解决方案，具体如下：
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