ThreadLocal内存泄漏数据脏读问题

ThreadLocal是Java中的一个类，用于解决多线程环境下的并发问题。以下是对ThreadLocal的详细解释：

定义：
ThreadLocal，即线程局部变量，是Java提供的一种线程隔离的变量存储机制。每个线程都会有一个独立的ThreadLocal变量副本，这些副本之间互不干扰，从而实现线程间的数据隔离。
原理：
ThreadLocal内部维护了一个名为ThreadLocalMap的静态内部类，该Map的键是ThreadLocal对象本身（实际上是ThreadLocal的一个弱引用），值是线程变量的副本。每个线程都有一个自己的ThreadLocalMap实例，用于存储该线程独有的变量副本。因此，当线程访问ThreadLocal变量时，会通过自身的ThreadLocalMap获取对应的变量副本，从而保证了线程间的数据隔离。

ThreadLocal的set方法

    public void set(T value) {Thread t = Thread.currentThread();ThreadLocalMap map = getMap(t);if (map != null) {map.set(this, value);} else {createMap(t, value);}}

简单来说，每个Thread线程都维护了一个ThreadLocalMap，当使用ThreadLocal对象存值时，会先根据当前线程找到ThreadLocalMap,这个ThreadLocalMap 的key是ThreadLocal对象，值就是ThreadLocal对象存储的值。因为一个线程运行期间会创建很多的ThreadLocal对象，所以这里是个Map结构。

ThreadLocalMap

        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {/** The value associated with this ThreadLocal. */Object value;Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {super(k);value = v;}}

在ThreadLocalMap中key也就是ThreadLocal对象是弱引用的，当一个线程运行完成，如果栈内存或堆内存中没有强引用关联，则一定会被GC掉，但是value不会回收，value是和线程生命周期绑定的，线程不销毁，value也不会销毁。但是像Tomcat或者在业务系统中自定义的线程池都是会复用线程的，如果一直在创建ThreadLocal，则会导致内存泄漏，进而引发内存溢出。

脏读代码示例

一般的，ThreadLocal会和当前运行线程绑定，如果运行线程不销毁，且没有清理ThreadLocal中的值，则会产生脏读。

例如Tomcat每次请求来都会开一个线程处理，但是线程是被线程池管理的，执行完一次请求之后，线程会被复用，如果一个线程ThreadLocal没有及时清理，则下一个请求可能会由于业务逻辑判断错误读取到其他线程的值，我使用CompletableFuture对象来模拟实现一下。

定义一个数据值存储和查询对象

public class DataHandlerSafe<T> {private ThreadLocal<T> data = new ThreadLocal<>();public void setData(T t){this.data.set(t);}public T getData(){return data.get();}}

    public static void main(String[] args) throws Exception {testDirtyReading();}private static void testDirtyReading() throws InterruptedException {int size = 10;ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(size);DataHandlerSafe<String> dataHandler = new DataHandlerSafe<>();for (int i = 0; i < size; i++) {CompletableFuture.runAsync(() -> {String threadData = UUID.randomUUID().toString();dataHandler.setData(threadData);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ---> 设置的数据 ：" + threadData);},executorService);}Thread.sleep(1000);System.out.println(" ================= ");for (int i = 0; i < size + 10; i++) {CompletableFuture.runAsync(() -> {String data = dataHandler.getData();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ---> 获取的数据 ：" + data);},executorService);}}

使用Executors创建了一个线程池对象，循环十次，让线程执行任务，每个线程都设置了对应的ThreadLocal值。
继续循环二十次，此时控制台打印，这二十次由于都是复用了十个线程，是所以一定会有重复打印的值。

pool-1-thread-1 ---> 设置的数据 ：448cbfea-0450-42fc-9cd9-ec0b264964e5
pool-1-thread-10 ---> 设置的数据 ：a722a8e7-43e6-4d8d-ada1-a60856f30c74
pool-1-thread-6 ---> 设置的数据 ：f306a0ae-a439-4d46-b497-ec71ab790e4b
pool-1-thread-7 ---> 设置的数据 ：0c39bb11-4f72-4ee8-aa48-a8b9ef135693
pool-1-thread-2 ---> 设置的数据 ：36ed5fcf-6d43-4c32-9797-34dfa1bf6ebb
pool-1-thread-3 ---> 设置的数据 ：8729b8ee-f155-48cd-a741-721cdf0d37ac
pool-1-thread-8 ---> 设置的数据 ：6f193df1-8983-4c40-b5ba-30a84f892e38
pool-1-thread-5 ---> 设置的数据 ：2419f367-2bce-4bef-89cd-0e43a98c8f82
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pool-1-thread-9 ---> 设置的数据 ：3d93c72b-9d72-4b63-996d-075393511151================= 
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