Java内存泄漏

Java中的内存管理

要了解Java中的内存泄漏,首先就得知道Java中的内存是如何管理的。

在Java程序中,我们通常使用 new 为对象分配内存,而这些内存空间都在堆上。

Java判断对象是否可以回收使用的而是可达性分析算法。

这个算法的基本思路就是通过一系列名为 "GC Roots" 的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain),当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时,则证明此对象是不可用的,下图对象 object5, object6, object7 虽然有互相判断,但它们到 GC Roots 是不可达的,所以它们将会判定为是可回收对象。

在 Java 语言中,可作为 GC Roots 对象的包括如下几种:

虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象

本地方法栈(Native方法)中引用的对象

方法区中类静态属性引用的对象

方法区中常量引用的对象

什么是Java中的内存泄漏

Java 中的内存泄漏,广义并通俗的说,就是:不再会被使用的对象的内存不能被回收,就是内存泄漏。

Java 中的内存泄漏与 C++ 中的表现有所不同。

在 C++ 中,所有被分配了内存的对象,不再使用之后,都必须程序员手动的去释放他们。但是在 Java 中,我们不用自己释放内存,无用的内存由 GC 自动清理,这也极大的简化了我们的编程工作。但实际有时候一些不再会被使用的对象在 GC 看来不能被释放就会造成内存泄漏。

对象都是有生命周期的,有的长,有的短。如果长生命周期的对象持有短生命周期的引用,就很可能会出现内存泄漏。例如:



这里的 object 实例,其实我们期望它只作用于 method() 方法中,且其他地方也不会再用到它,但是当 method() 方法执行完之后,object对象所分配的内存不会马上被认为是可以被释放的对象。只有在 Test 类创建的对象被释放后才会被释放。严格地说,这就是一种内存泄漏。解决办法就是将 object 作为 method() 方法中的局部变量。当然也可以在使用完 object 之后 将其置为 null。


这样,之前 new Object() 分配的内存就可以被 GC 回收。

Java中内存泄漏的例子

静态集合类

如HashMap、LinkedList等等。如果这些容器为静态的,那么它们的生命周期与程序一致,则容器中的对象在程序结束之前将不能被释放,从而造成内存泄漏。简单而言,长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用,尽管短生命周期的对象不再使用,但是因为长生命周期对象持有它的引用而导致不能被回收。


在这个例子中,代码栈中存在 Vector 对象的引用 v 和 Object 对象的引用 o 。在 For 循环,我们不断的生成新的对象,然后将其添加到 Vector 对象中,之后将 o 引用置空。问题是当 o 引用被置空后,如果发生 GC,我们创建的 Object 对象是否能够被 GC 回收呢?答案是否定的。因为, GC 在跟踪代码栈中的引用时,会发现 v 引用,而继续往下跟踪,就会发现 v 引用指向的内存空间中又存在指向 Object 对象的引用。也就是说尽管o 引用已经被置空,但是 Object 对象仍然存在其他的引用,是可以被访问到的,所以 GC 无法将其释放掉。如果在此循环之后, Object 对象对程序已经没有任何作用,那么我们就认为此 Java 程序发生了内存泄漏。

各种连接,如数据库连接、网络连接和IO连接等

在对数据库进行操作的过程中,首先需要建立与数据库的连接,当不再使用时,需要调用close方法来释放与数据库的连接。只有连接被关闭后,垃圾回收器才会回收对应的对象。否则,如果在访问数据库的过程中,对Connection、Statement或ResultSet不显性地关闭,将会造成大量的对象无法被回收,从而引起内存泄漏。

变量不合理的作用域

一般而言,一个变量的定义的作用范围大于其使用范围,很有可能会造成内存泄漏。另一方面,如果没有及时地把对象设置为null,很有可能导致内存泄漏的发生。


如上面这个伪代码,通过 readFromNet() 方法把接受的消息保存在变量 msg 中,然后调用 saveDB() 方法把 msg 的内容保存到数据库中,此时 msg 已经就没用了,由于 msg 的生命周期与对象的生命周期相同,此时 msg 还不能回收,因此造成了内存泄漏。

实际上这个 msg 变量可以放在 receiveMsg() 方法内部,当方法使用完,那么 msg 的生命周期也就结束,此时就可以回收了。还有一种方法,在使用完 msg 后,把 msg 设置为 null,这样垃圾回收器也会回收 msg 的内存空间。

内部类持有外部类

如果一个外部类的实例对象的方法返回了一个内部类的实例对象,这个内部类对象被长期引用了,即使那个外部类实例对象不再被使用,但由于内部类持有外部类的实例对象,这个外部类对象将不会被垃圾回收,这也会造成内存泄露。

改变哈希值

当一个对象被存储进 HashSet 集合中以后,就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段了,否则,对象修改后的哈希值与最初存储进 HashSet 集合中时的哈希值就不同了,在这种情况下,即使在 contains 方法使用该对象的当前引用作为的参数去 HashSet 集合中检索对象,也将返回找不到对象的结果,这也会导致无法从 HashSet 集合中单独删除当前对象,造成内存泄露。



单例对象在被初始化后将在JVM的整个生命周期中存在(以静态变量的方式),如果单例对象持有外部对象的引用,那么这个外部对象将不能被jvm正常回收,导致内存泄露

缓存泄漏

内存泄漏的另一个常见来源是缓存,一旦你把对象引用放入到缓存中,他就很容易遗忘,对于这个问题,可以使用 WeakHashMap 代表缓存,此种 Map 的特点是,当除了自身有对 key 的引用外,此 key 没有其他引用那么此 map 会自动丢弃此值

监听器和回调

内存泄漏第三个常见来源是监听器和其他回调,如果客户端在你实现的 API 中注册回调,却没有显示的取消,那么就会积聚。需要确保回调立即被当作垃圾回收的最佳方法是只保存他的弱引用,例如将他们保存成为 WeakHashMap 中的键。

内存泄露解决的原则

1.尽量减少使用静态变量,类的静态变量的生命周期和类同步的。

2.声明对象引用之前,明确内存对象的有效作用域,尽量减小对象的作用域,将类的成员变量改写为方法内的局部变量;

3.减少长生命周期的对象持有短生命周期的引用;

4.使用StringBuilder和StringBuffer进行字符串连接,Sting和StringBuilder以及StringBuffer等都可以代表字符串,其中String字符串代表的是不可变的字符串,后两者表示可变的字符串。如果使用多个String对象进行字符串连接运算,在运行时可能产生大量临时字符串,这些字符串会保存在内存中从而导致程序性能下降。

5.对于不需要使用的对象手动设置null值,不管GC何时会开始清理,我们都应及时的将无用的对象标记为可被清理的对象;

6.各种连接(数据库连接,网络连接,IO连接)操作,务必显示调用close关闭。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,254评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,875评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,682评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,896评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,015评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,152评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,208评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,962评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,388评论 1 304
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,700评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,867评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,551评论 4 335
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,186评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,901评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,142评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,689评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,757评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容

  • 最近正在熟悉Java内存泄漏的相关知识,上网查阅了一些资料,在此做个整理算是对收获的一些总结,希望能对各位有所帮助...
    李序锴阅读 28,848评论 4 62
  • 本文将会介绍: C++中的内存泄露 Java内存管理与垃圾回收 Java中的内存泄漏 一、C++中的内存泄露 在大...
    毒死预言家的女巫阅读 955评论 0 5
  • 原文:https://developer.ibm.com/zh/articles/l-JavaMemoryLeak...
    herohua阅读 727评论 0 2
  • 内存泄漏定义: 一个不再被程序使用的对象或变量还在内存中占有存储空间。 由于java的JVM引入了垃圾回收机制,垃...
    编程小世界阅读 710评论 0 1
  • 什么是内存泄漏? 内容摘自网络,仅用作个人笔记 由于Java的JVM引入了垃圾回收机制,垃圾回收器会自动回收不再使...
    FlightDiary阅读 121评论 0 1