Spring中使用自定义ThreadLocal存储导致的坑及解决

2022-07-20,,,,

目录
  • spring自定义threadlocal存储导致的坑
    • 一个容易想到的实现办法是使用threadlocal
  • threadlocal可能会产生内存泄露的问题及原理
    • 为什么会产生内存泄露?
    • jvm解决的办法

spring自定义threadlocal存储导致的坑

spring 中有时候我们需要存储一些和 request 相关联的变量,例如用户的登陆有关信息等,它的生命周期和 request 相同。

一个容易想到的实现办法是使用threadlocal

public class securitycontextholder {
    private static final threadlocal<securitycontext> securitycontext = new threadlocal<securitycontext>();
    public static void set(securitycontext context) {
        securitycontext.set(context);
    }
    public static securitycontext get() {
        return securitycontext.get();
    }
    public static void clear() {
        securitycontext.remove();
    }
}

使用一个自定义的handlerinterceptor将有关信息注入进去

@slf4j
@component
public class requestinterceptor implements handlerinterceptor {
    @override
    public boolean prehandle(httpservletrequest request, httpservletresponse response, object handler) throws
            exception {
        try {
            securitycontextholder.set(retrieverequestcontext(request));
        } catch (exception ex) {
            log.warn("读取请求信息失败", ex);
        }
        return true;
    }
    @override
    public void posthandle(httpservletrequest request, httpservletresponse response, object handler, @nullable
            modelandview modelandview) throws exception {
        securitycontextholder.clear();
}

通过这样,我们就可以在 controller 中直接使用这个 context,很方便的获取到有关用户的信息

@slf4j
@restcontroller
class controller {
  public result get() {
     long userid = securitycontextholder.get().getuserid();
     // ...
  }
}

这个方法也是很多博客中使用的。然而这个方法却存在着一个很隐蔽的坑: handlerinterceptor 的 posthandle 并不总是会调用。

当controller中出现exception

@slf4j
@restcontroller
class controller {
  public result get() {
     long userid = securitycontextholder.get().getuserid();
     // ...
     throw new runtimeexception();
  }
}

或者在handlerinterceptor的prehandle中出现exception

@slf4j
@component
public class requestinterceptor implements handlerinterceptor {
    @override
    public boolean prehandle(httpservletrequest request, httpservletresponse response, object handler) throws
            exception {
        try {
            securitycontextholder.set(retrieverequestcontext(request));
        } catch (exception ex) {
            log.warn("读取请求信息失败", ex);
        }
        // ...
        throw new runtimeexception();
        //...
        return true;
    }
}

这些情况下, posthandle 并不会调用。这就导致了 threadlocal 变量不能被清理。

在平常的 java 环境中,threadlocal 变量随着 thread 本身的销毁,是可以被销毁掉的。但 spring 由于采用了线程池的设计,响应请求的线程可能会一直常驻,这就导致了变量一直不能被 gc 回收。更糟糕的是,这个没有被正确回收的变量,由于线程池对线程的复用,可能会串到别的 request 当中,进而直接导致代码逻辑的错误。

为了解决这个问题,我们可以使用 spring 自带的 requestcontextholder ,它背后的原理也是 threadlocal,不过它总会被更底层的 servlet 的 filter 清理掉,因此不存在泄露的问题。

下面是一个使用requestcontextholder重写的例子

public class securitycontextholder {
    private static final string security_context_attributes = "security_context";
    public static void setcontext(securitycontext context) {
        requestcontextholder.currentrequestattributes().setattribute(
                security_context_attributes,
                context,
                requestattributes.scope_request);
    }
    public static securitycontext get() {
        return (securitycontext)requestcontextholder.currentrequestattributes()
                .getattribute(security_context_attributes, requestattributes.scope_request);
    }
}

除了使用 requestcontextholder 还可以使用 request scope 的 bean,或者使用 threadlocaltargetsource ,原理上是类似的。

需要时刻注意 threadlocal 相当于线程内部的 static 变量,是一个非常容易产生泄露的点,因此使用 threadlocal 应该额外小心。

threadlocal可能会产生内存泄露的问题及原理

刚遇到一个关于threadlocal的内存泄漏问题,刚好总结一下

比较常用的这里先不提,直接提比较重要的部分

为什么会产生内存泄露?

    public void set(t value) {
        thread t = thread.currentthread();
        threadlocalmap map = getmap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createmap(t, value);
    }

set方法里面,先调用到当前线程thread,每个线程里都会有一个threadlocals成员变量,指向对应的threadlocalmap ,然后以new出来的引用作为key,和给定的value一块保存起来。

当外部引用解除以后,对应的threadlocal对象由于被内部threadlocalmap 引用,不会gc,可能会导致内存泄露。

jvm解决的办法

        static class entry extends weakreference<threadlocal<?>> {
            /** the value associated with this threadlocal. */
            object value;
            entry(threadlocal<?> k, object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }

继承了一个软引用,在系统进行gc的时候就可以回收

但是回收以后,key变成null,value也无法被访问到,还是可能存在内存泄露。 因此一旦不用了,必须对里面的keyvalue对remove掉,否则就会有内存泄露;而且在threadlocal源码里面,在每次get或者set的时候会清楚里面key为value的记录

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。

《Spring中使用自定义ThreadLocal存储导致的坑及解决.doc》

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