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強參考：常常 new 出來的物件就是強參考型別，只要強參考存在，垃圾回收器將永遠不會回收被參考的物件，哪怕記憶體不足的時候
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軟參考：使用 SoftReference 修飾的物件被稱為軟參考，軟參考指向的物件在記憶體要溢位的時候被回收
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弱參考：使用 WeakReference 修飾的物件被稱為弱參考，只要發生垃圾回收，若這個物件只被弱參考指向，那么就會被回收
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虛參考：虛參考是最弱的參考，在 Java 中使用 PhantomReference 進行定義，虛參考中唯一的作用就是用佇列接收物件即將死亡的通知
1、ThreadLocal：執行緒的變數副本，每個執行緒 隔離
ThreadLocal物件可以提供執行緒區域變數，每個執行緒Thread擁有一份自己的副本變數，多個執行緒互不干擾，
多個執行緒操作這個變數時，實際是操作自己本地記憶體里的變數，從而起到執行緒隔離的作用，避免了執行緒安全問題，
2、ThreadLocal資料結構
（1）
==Thread類中存在ThreadLocal.ThreadLocalMap型別的實體變數ThreadLocal
==== 每個執行緒都有自己的ThreadLocalMap，ThreadLocalMap都有自己的獨立實作
========key:ThreadLocal（實際上不是ThreadLocal本身，而是ThreadLocal的一個弱參考）；key是ThreadLocal<?> k,繼承自WeakReference(弱參考型別)
========value:代碼中放入的值
====執行緒的寫讀
========每個執行緒在往ThreadLocal中寫入值時，是存入自己的ThreadLocalMap
========在讀取值是，是以ThreadLocal為參考，在自己的ThreadLocalMap中查找對應的key:ThreadLocal，對應的value,從而達到執行緒隔離（寫入讀取本身的ThreadLocalMap）
（2）區別于HashMap：
==HashMap是由陣列+鏈表實作的
==ThreadLocalMap是沒有鏈表結構，內部維護了Entry陣列，每個Entry代表一個完整的物件，
3、ThreadLocal.set()原理
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
?
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
（1）獲取Thread中的threadLocals
（2）判斷對應的ThreadLocalMap是否存在
==存在，就往ThreadLocalMap中set資料，key為ThreadLocal,value為要set的值
====若經過hash計算，對應的Map的位置的Entry為null，則直接將Entry放入
====若經過hash計算，對應的Map的位置有與當前的ThreadLocal hash計算后的key值相同的Entry，則直接更新該Entry的資料
====若經過hash計算，對應的Map的位置有Entry了，則線性向后遍歷，直到遍歷到Entry為null的位置，直接將Entry放入
====若經過hash計算，對應的Map的位置不為空，線性向后遍歷時，遇到key為null(key過期)的Entry（即已被垃圾回收了）時，會執行replaceStaleEntry()方法，該方法是替換過期資料的邏輯，以當前key=null的Entry在Map中的下標index，staleSlot=slotToExpunge=index,開始遍歷，進行探測式資料清理作業，以當前下標開始，向前查找其它過期資料,有則更新slotToExpunge=當前過期資料的下標index_new，直到遇到Entry=null，（如果一直往前探測沒有遇到Entry=null,會從頭部掃描跳到最尾部繼續向前探測）然后更新開始查找的下標index為0,slotToExpunge=0;然后，從當前節點staleSlot（即第一次遇到的過期資料位置）開始，向后查找key值相等的Entry,找到后更新Entry的值，并交換下標為staleSlot的元素（過期元素）的位置，若在查找到key相等的Entry前遇到Entry為null的位置，就停止尋找，就會直接創建Entry（要set進入的Entry）替換staleSlot過期資料,然后開始進行過期Entry的清理作業.
==若不存在，就創建新的ThreadLocalMap并進行set
4、ThreadLocalMap的hash演算法
（1）ThreadLocalMap實作hash演算法來解決散串列陣列的hash沖突問題
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
（2）threadLocalHashCode的計算
==ThreadLocal一個屬性：HASH_INCREMENT=0x61c88647
==每創建一個ThreadLocal物件，ThreadLocal.nextHashCode增長0x61c88647
==0x61c88647：斐波那契數，ThreadLocalMap的hash增量，hash分布非常均勻
public class ThreadLocal<T> {
private final int threadLocalHashCode = nextHashCode();
?
private static AtomicInteger nextHashCode = new AtomicInteger();
?
private static final int HASH_INCREMENT = 0x61c88647;
?
private static int nextHashCode() {
return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT);
}
?
static class ThreadLocalMap {
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
?
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
}
}
5、ThreadLocalMap的hash沖突
（1）在插入程序中，通過hash計算
==若沒有沖突，則直接放入ThreadLocalMap中
==若發生hash沖突，則在沖突的位置后線性向后查找，一直找到Entry為null的位置即Map為空的位置，并將該Entry放入該位置
==若遇到Entry不為null且key相等的情況，直接更新該位置的資料
==若遇到Entry中key為null的情況
====[1]記錄當前過期資料位置index staleSlot=slotToExpunge=index;
====[2]從當前位置向前查找，每查找到過期資料，便更新slotToExpunge
slotToExpunge=index_new(每找到的過期資料下標)
====[3]不斷向前直到找到Entry=null（可能從頭跳到尾繼續查找），就停止查找，設定開始時的下標index為0 slotToExpunge為0
index=0 ；slotToExpunge=0
====[4]從第一次遇到的過期資料即下標為index（此時index=0），開始向后查找
若遇到Entry的key值與要插入的key值相等，則更新Entry的資料，并與下標index的Entry進行位置交換，并開始index的Entry的清理
若在遇到相等key值前遇到過期資料或Entry為空的情況下，將要插入的Entry創建，直接替換下標index的Entry
6、ThreadLocalMap過期key的清理
（1）探測式清理 expungeStaleEntry()
==程序：
[1]從開始位置向后探測清理過期資料，將過期資料Entry設定為null
[2]探測程序中遇到Entry不為null的資料reEntry，進行rehash(重哈希計算)，重新在陣列中定位
[3]若rehash定位，定位到的位置有資料，則將資料reEntry放到最靠近這個位置的后邊的Entry=null的位置
[4]如果再有其它資料set到map中，會觸發探測式清理作業
[5]一直探測，直到遇到Entry=null，才停止探測
（2）啟發式清理 cleanSomeSlots() ：清理散列陣列中Entry，key=null的資料，
==程序;
[1]如果在插入時遇到過期資料,下標index，此時slotToExpunge=stableSlot=index;
[2]從當前index向前開始查找其它過期資料時，直到找到Entry=null,也沒有找到過期資料時
[3]向后查找過期資料進行Entry交換或者Entry新建直接替代插入時，也沒有找到Entry=null或過期資料時
[4]此時，slotToExpunge==stableSlot==index,slotToExpunge不是等于0，則會呼叫cleanSomeSlots(expungeStaleEntry(slotToExpung),len)，進行啟發式過期資料清理，即直接清理當前slotToExpung的過期資料，然后才插入Entry新建，
7、ThreadLocalMap擴容機制
（1）進行set()方法后，如果執行完啟發式清理作業后，沒有清理到任何資料，且當前散列陣列中Entry的數量已經達到了串列的擴容閾值（len*2/3），就會執行rehash()
rehash()的閾值是 size>=threshold
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
（2）rehash()
private void rehash() {
expungeStaleEntries();
?
if (size >= threshold - threshold / 4)
resize();
}
?
private void expungeStaleEntries() {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
for (int j = 0; j < len; j++) {
Entry e = tab[j];
if (e != null && e.get() == null)
expungeStaleEntry(j);
}
}
==[1]首先會進行探測式清理作業，從陣串列的起始位置開始往后清理
==[2]清理完成后，陣列可能有一些key=null的過期資料被清理掉，此時判斷
判斷size>=threshold-threshold/4 (true|false 來決定是否擴容)
（3）resize()
private void resize() {
Entry[] oldTab = table;
int oldLen = oldTab.length;
int newLen = oldLen * 2;
Entry[] newTab = new Entry[newLen];
int count = 0;
?
for (int j = 0; j < oldLen; ++j) {
Entry e = oldTab[j];
if (e != null) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == null) {
e.value = null;
} else {
int h = k.threadLocalHashCode & (newLen - 1);
while (newTab[h] != null)
h = nextIndex(h, newLen);
newTab[h] = e;
count++;
}
}
}
?
setThreshold(newLen);
size = count;
table = newTab;
}
==[1]創建新的擴容后的陣列，擴容后的陣列大小為 oldLen*2
==[2]遍歷老的散串列，重新計算hash位置，將資料放入新的tab陣列中
==[3]重新計算新表的閾值
8、ThreadLocalMap.get()
(1)set()方法：包括set資料、清理資料、優化資料表（rehash和擴容）
(2)
==第一種情況：
通過查找key，計算出散串列中slot位置，若該slot位置中的Entry.key=key,則直接回傳資料
==第二種情況：
[1]通過查找key ，計算出散串列中slot位置，若該slot位置中已經有了資料且Entry.key！=key,則需要繼續向后查找
[2]如果遇到過期資料key=null，觸發一次探測式資料回收操作，執行expungeStaleEntry()方法，清理過期資料，而后邊的未過期資料會rehash()前移
[3]繼續往后查找，直到遇到key值相等的Entry，則回傳資料
[4]若往后查找時，遇到Entry=null時，則停止查找，表示沒有該key對應的資料
(3)GC后key是否為空？
ThreadLocalMap的key，即ThreadLocal是弱參考，在ThreadLocal.get()時，發生GC后，key是否為null?
==一般情況下，GC后弱參考會被垃圾回收，key會等于null，會出現value沒被回收，key被回收,key=null，導致value一直存在，會出現記憶體泄漏OOM
==但此時，是ThreadLocal.get()操作，則說明有強參考存在，此時key還有對應的ThreadLocal，ThreadLocald的強參考還存在，則不會被垃圾回收，key不為null
9、ThreadLocal記憶體泄漏問題OOM
（1）ThreadLocalMap中key值 ThreadLocal是弱參考
（2）弱參考，GC后會被垃圾回收，
（3）如果ThreadLocal被GC垃圾回收，此時ThreadLocalMap的key=null
（4）ThreadLocalMap的生命周期跟Thread一樣的，此時，key==null，對應的value還存在，可能會造成記憶體泄漏問題OOM
（5）解決方法：使用完ThreadLocal后，及時呼叫remove()方法釋放記憶體空，
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標籤：Java
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