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社区首页 >专栏 >深入理解Java中的内存泄漏内存泄漏内存泄漏发生的原因造成内存泄露的常见情形内存泄露的解决方案

深入理解Java中的内存泄漏内存泄漏内存泄漏发生的原因造成内存泄露的常见情形内存泄露的解决方案

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desperate633
发布2018-08-22 17:07:18
发布2018-08-22 17:07:18
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  • 内存泄漏
  • 内存泄漏发生的原因
  • 造成内存泄露的常见情形
  • 内存泄露的解决方案

Java的一个最显著的优势是内存管理。你只需要简单的创建对象而不需要负责释放空间,因为Java的垃圾回收器会负责内存的回收。然而,情况并不是这样简单,内存泄露还是经常会在Java应用程序中出现。

内存泄漏

内存泄露的定义:对于应用程序来说,当对象已经不再被使用,但是Java的垃圾回收器不能回收它们的时候,就产生了内存泄露。

要理解这个定义,我们需要理解对象在内存中的状态。如下图所示,展示了哪些对象是无用对象,哪些是未被引用的对象;

image.png

未引用对象将会被垃圾回收器回收,而引用对象却不会。未引用对象很显然是无用的对象。然而,无用的对象并不都是未引用对象,有一些无用对象也有可能是引用对象,这部分对象正是内存泄露的来源。

内存泄漏发生的原因

如下图所示,对象A引用对象B,A的生命周期(t1-t4)比B的生命周期(t2-t3)要长,当B在程序中不再被使用的时候,A仍然引用着B。在这种情况下,垃圾回收器是不会回收B对象的,这就可能造成了内存不足问题,因为A可能不止引用着B对象,还可能引用其它生命周期比A短的对象,这就造成了大量无用对象不能被回收,且占据了昂贵的内存资源。

同样的,B对象也可能引用着一大堆对象,这些被B对象引用着的对象也不能被垃圾回收器回收,所有的这些无用对象消耗了大量内存资源。

image.png

造成内存泄露的常见情形

  • 集合类,比如HashMap,ArrayList等,这些对象经常会发生内存泄露。比如当它们被声明为静态对象时,它们的生命周期会跟应用程序的生命周期一样长,很容易造成内存不足。 像HashMap、Vector等的使用最容易出现内存泄露,这些静态变量的生命周期和应用程序一致,他们所引用的所有的对象Object也不能被释放,因为他们也将一直被Vector等引用着。
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Static Vector v = new Vector(10);
for (int i = 1; i<100; i++)
{
Object o = new Object();
v.add(o);
o = null;
}
  • 当集合里面的对象属性被修改后,再调用remove()方法时不起作用。
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package 校招;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class MemoryOut {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Person> set = new HashSet<Person>();
        Person p1 = new Person("唐僧","pwd1",25);
        Person p2 = new Person("孙悟空","pwd2",26);
        Person p3 = new Person("猪八戒","pwd3",27);
        set.add(p1);
        set.add(p2);
        set.add(p3);
        System.out.println("总共有:"+set.size()+" 个元素!"); //结果:总共有:3 个元素!
        p3.setAge(2); //修改p3的年龄,此时p3元素对应的hashcode值发生改变
        set.remove(p3); //此时remove不掉,造成内存泄漏
        set.add(p3); //重新添加,居然添加成功
        System.out.println("总共有:"+set.size()+" 个元素!"); //结果:总共有:4 个元素!
        for (Person person : set)
        {
        System.out.println(person);
        }
    }
}

class Person {
    
    int age;
    String name;
    String password;
    
    public Person(String name, String password, int age) {
        this.name = name;
        this.password = password;
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + age;
        return result;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        Person other = (Person) obj;
        if (age != other.age)
            return false;
        return true;
    }
    
}
  • 监听器 在java 编程中,我们都需要和监听器打交道,通常一个应用当中会用到很多监听器,我们会调用一个控件的诸如addXXXListener()等方法来增加监听器,但往往在释放对象的时候却没有记住去删除这些监听器,从而增加了内存泄漏的机会。
  • 各种连接 比如数据库连接(dataSourse.getConnection()),网络连接(socket)和io连接,除非其显式的调用了其close()方法将其连接关闭,否则是不会自动被GC 回收的。对于Resultset 和Statement 对象可以不进行显式回收,但Connection 一定要显式回收,因为Connection 在任何时候都无法自动回收,而Connection一旦回收,Resultset 和Statement 对象就会立即为NULL。但是如果使用连接池,情况就不一样了,除了要显式地关闭连接,还必须显式地关闭Resultset Statement 对象(关闭其中一个,另外一个也会关闭),否则就会造成大量的Statement 对象无法释放,从而引起内存泄漏。这种情况下一般都会在try里面去的连接,在finally里面释放连接。
  • 内部类和外部模块的引用 内部类的引用是比较容易遗忘的一种,而且一旦没释放可能导致一系列的后继类对象没有释放。此外程序员还要小心外部模块不经意的引用,例如程序员A 负责A 模块,调用了B 模块的一个方法如: public void registerMsg(Object b); 这种调用就要非常小心了,传入了一个对象,很可能模块B就保持了对该对象的引用,这时候就需要注意模块B 是否提供相应的操作去除引用。
  • 单例模式 不正确使用单例模式是引起内存泄漏的一个常见问题,单例对象在初始化后将在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的引用,那么这个对象将不能被JVM正常回收,导致内存泄漏,考虑下面的例子:
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class A{
public A(){
B.getInstance().setA(this);
}
....
}
//B类采用单例模式
class B{
private A a;
private static B instance=new B();
public B(){}
public static B getInstance(){
return instance;
}
public void setA(A a){
this.a=a;
}
//getter...
}

显然B采用singleton模式,它持有一个A对象的引用,而这个A类的对象将不能被回收。想象下如果A是个比较复杂的对象或者集合类型会发生什么情况.

内存泄露的解决方案

  • 避免在循环中创建对象。
  • 尽早释放无用对象的引用。 (最基本的建议)
  • 尽量少用静态变量, 因为静态变量存放在永久代(方法区) , 永久代基本不 参与垃圾回收。
  • 使用字符串处理, 避免使用 String, 应大量使用 StringBuffer, 每一个 String 对象都得独立占用内存一块区域。
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原始发表:2017.09.04 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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