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java内存泄漏

06-23 18:07 191浏览
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内存泄露是指程序中间动态分配了内存,但在程序结束时没有释放这部分内存,从而造成那部分内存不可用的情况,而且指向这块内存空间的指针不再存在时,这块内存也就永远不可达了,内存空间就这么一点点被蚕食。简单来说就是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的情况。而在 Java 语言中引进了垃圾回收机制,由垃圾回收器负责回收不再使用的对象,既然有垃圾回收器来负责回收垃圾,那么是否还会存在java内存泄露的问题呢?

我们先来了解一下java的内存垃圾回收机制:不论哪种语言的内存分配方式,都需要返回所分配内存的真实地址,也就是返回一个指针到内存块的首地址。Java中对象是采用new或者反射的方法创建的,这些对象的创建都是在堆(Heap)中分配的,所有对象的回收都是由Java虚拟机通过垃圾回收机制完成的。GC为了能够正确释放对象,会监控每个对象的运行状况,对他们的申请、引用、被引用、赋值等状况进行监控,Java会使用有向图的方法进行管理内存,实时监控对象是否可以达到,如果不可到达,则就将其回收。

事实上,在 Java 语言中,判断一个内存空间是否符合垃圾回收的标准有两个:第一,给对象赋予了空值 null,以后再没有被使用过;第二,给对象赋予了新值,重新分配了内存空间。一般来讲,内存泄露主要有两种情况:一是在堆中申请的空间没有被释放;二是对象已不再被使用,但还仍然在内存中保留着。垃圾回收机制的引入可以有效地解决第一种情况;而对于第二种情况,垃圾回收机制则无法保证不再使用的对象会被释放。因此,Java 语言中的内存泄露主要指的是第二种情况。

但就以发生的方式来分类,内存泄漏可以分为以下4类:

1. 常发性内存泄漏。发生内存泄漏的代码会被多次执行到,每次被执行的时候都会导致一块内存泄漏。

2. 偶发性内存泄漏。发生内存泄漏的代码只有在某些特定环境或操作过程下才会发生。常发性和偶发性是相对的。对于特定的环境,偶发性的也许就变成了常发性的。所以测试环境和测试方法对检测内存泄漏至关重要。

3. 隐式内存泄漏。程序在运行过程中不停的分配内存,但是直到结束的时候才释放内存。严格的说这里并没有发生内存泄漏,因为最终程序释放了所有申请的内存。但是对于一个服务器程序,需要运行几天,几周甚至几个月,不及时释放内存也可能导致最终耗尽系统的所有内存。所以,我们称这类内存泄漏为隐式内存泄漏。

4.一次性内存泄漏。发生内存泄漏的代码只会被执行一次,或者由于算法上的缺陷,导致总会有一块仅且一块内存发生泄漏。比如,在类的构造函数中分配内存,在析构函数中却没有释放该内存,所以内存泄漏只会发生一次。

从用户使用程序的角度来看,内存泄漏本身不会产生什么危害,作为一般的用户,根本感觉不到内存泄漏的存在。真正有危害的是内存泄漏的堆积,这会最终消耗尽系统所有的内存。从这个角度来说,一次性内存泄漏并没有什么危害,因为它不会堆积,而隐式内存泄漏危害性则非常大,因为较之于常发性和偶发性内存泄漏它更难被检测到。

那么问题随之而来:到底在什么情况下会出现Java内存泄露呢?长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用就很可能发生内存泄露,尽管短生命周期对象已经不再需要,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,这就是java中内存泄露的发生场景。具体主要有如下几大类:

1、静态集合类引起内存泄露:

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。

Static Vector v = new Vector(10);

for (int i = 1; i<100; i++)

{

Object o = new Object();

v.add(o);

o = null;

}//

在这个例子中,循环申请Object 对象,并将所申请的对象放入一个Vector 中,如果仅仅释放引用本身(o=null),那么Vector 仍然引用该对象,所以这个对象对GC 来说是不可回收的。因此,如果对象加入到Vector 后,还必须从Vector 中删除,最简单的方法就是将Vector对象设置为null。

2、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。

public static void main(String[] args)

{

Set set = new HashSet();

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);

}

}

3、监听器

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。

4、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。

6、单例模式

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。

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

不正确使用单例模式是引起内存泄露的一个常见问题,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,考虑下面的例子:

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。

综上所述,尽管我们有java的内存垃圾回收机制来避免出现java内存泄露,但是在java编程的过程中还是不可避免的会出现内存泄露的情况。因此,我们在编程过程中要尽早释放无用对象的引用,尽量少用静态变量运用对象池技术以提高系统性能,避免内存泄露的出现。

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HHADA
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