java中内存泄露有几种?如何分析泄露原因

Python017

java中内存泄露有几种?如何分析泄露原因,第1张

一、Java内存回收机制

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,这样也可以消除引用循环的问题。在Java语言中,判断一个内存空间是否符合垃圾收集标准有两个:一个是给对象赋予了空值null,以下再没有调用过,另一个是给对象赋予了新值,这样重新分配了内存空间。

二、Java内存泄露引起原因

首先,什么是内存泄露?经常听人谈起内存泄露,但要问什么是内存泄露,没几个说得清楚。内存泄露是指无用对象(不再使用的对象)持续占有内存或无用对象的内存得不到及时释放,从而造成的内存空间的浪费称为内存泄露。内存泄露有时不严重且不易察觉,这样开发者就不知道存在内存泄露,但有时也会很严重,会提示你Out of memory。

那么,Java内存泄露根本原因是什么呢?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:

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。

例:

Static Vector v = new Vector(10)

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

{

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。

例:

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)

}

}

3、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。

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。

5、内部类和外部模块等的引用

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。

6、单例模式

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。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

1. 什么是内存泄露

1.1 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。

1.2 要理解这个定义,我们需要理解对象在内存中的状态。哪些对象是无用对象,哪些是未被引用的对象

2. 怎样阻止内存泄露

2.1使用List、Map等集合时,在使用完成后赋值为null

2.2使用大对象时,在用完后赋值为null

2.3目前已知的jdk1.6的substring()方法会导致内存泄露

2.4避免一些死循环等重复创建或对集合添加元素,撑爆内存

2.5简洁数据结构、少用静态集合等

2.6及时的关闭打开的文件,socket句柄等

2.7多关注事件监听(listeners)和回调(callbacks),比如注册了一个listener,当它不再被使用的时候,忘了注销该listener,可能就会产生内存泄露

首先先说一下JVM内存结构问题,JVM为两块:PermanentSapce和HeapSpace,其中\x0d\x0aHeap = }。PermantSpace负责保存反射对象,一般不用配置。JVM的Heap区可以通过-X参数来设定。\x0d\x0a 当一个URL被访问时,内存申请过程如下:\x0d\x0aA. JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域\x0d\x0aB. 当Eden空间足够时,内存申请结束。否则到下一步\x0d\x0aC. JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象(这属于1或更高级的垃圾回收), 释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象,则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区\x0d\x0aD. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域,当OLD区空间足够时,Survivor区的对象会被移到Old区,否则会被保留在Survivor区\x0d\x0aE. 当OLD区空间不够时,JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集(0级)\x0d\x0aF. 完全垃圾收集后,若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象,导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域,则出现”out of memory错误”\x0d\x0a\x0d\x0aJVM调优建议:\x0d\x0a\x0d\x0ams/mx:定义YOUNG+OLD段的总尺寸,ms为JVM启动时YOUNG+OLD的内存大小;mx为最大可占用的YOUNG+OLD内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。\x0d\x0aNewSize/MaxNewSize:定义YOUNG段的尺寸,NewSize为JVM启动时YOUNG的内存大小;MaxNewSize为最大可占用的YOUNG内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。\x0d\x0aPermSize/MaxPermSize:定义Perm段的尺寸,PermSize为JVM启动时Perm的内存大小;MaxPermSize为最大可占用的Perm内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。\x0d\x0aSurvivorRatio:设置Survivor空间和Eden空间的比例\x0d\x0a\x0d\x0a内存溢出的可能性\x0d\x0a\x0d\x0a1. OLD段溢出\x0d\x0a这种内存溢出是最常见的情况之一,产生的原因可能是:\x0d\x0a1) 设置的内存参数过小(ms/mx, NewSize/MaxNewSize)\x0d\x0a2) 程序问题\x0d\x0a单个程序持续进行消耗内存的处理,如循环几千次的字符串处理,对字符串处理应建议使用StringBuffer。此时不会报内存溢出错,却会使系统持续垃圾收集,无法处理其它请求,相关问题程序可通过Thread Dump获取(见系统问题诊断一章)单个程序所申请内存过大,有的程序会申请几十乃至几百兆内存,此时JVM也会因无法申请到资源而出现内存溢出,对此首先要找到相关功能,然后交予程序员修改,要找到相关程序,必须在Apache日志中寻找。\x0d\x0a当Java对象使用完毕后,其所引用的对象却没有销毁,使得JVM认为他还是活跃的对象而不进行回收,这样累计占用了大量内存而无法释放。由于目前市面上还没有对系统影响小的内存分析工具,故此时只能和程序员一起定位。\x0d\x0a\x0d\x0a2. Perm段溢出\x0d\x0a通常由于Perm段装载了大量的Servlet类而导致溢出,目前的解决办法:\x0d\x0a1) 将PermSize扩大,一般256M能够满足要求\x0d\x0a2) 若别无选择,则只能将servlet的路径加到CLASSPATH中,但一般不建议这么处理\x0d\x0a\x0d\x0a3. C Heap溢出\x0d\x0a系统对C Heap没有限制,故C Heap发生问题时,Java进程所占内存会持续增长,直到占用所有可用系统内存\x0d\x0a\x0d\x0a参数说明:\x0d\x0a\x0d\x0aJVM 堆内存(heap)设置选项 \x0d\x0a 参数格式 \x0d\x0a 说明 \x0d\x0a \x0d\x0a设置新对象生产堆内存(Setting the Newgeneration heap size) \x0d\x0a -XX:NewSize \x0d\x0a 通过这个选项可以设置Java新对象生产堆内存。在通常情况下这个选项的数值为1 024的整数倍并且大于1MB。这个值的取值规则为,一般情况下这个值-XX:NewSize是最大堆内存(maximum heap size)的四分之一。增加这个选项值的大小是为了增大较大数量的短生命周期对象 \x0d\x0a\x0d\x0a增加Java新对象生产堆内存相当于增加了处理器的数目。并且可以并行地分配内存,但是请注意内存的垃圾回收却是不可以并行处理的 \x0d\x0a \x0d\x0a设置最大新对象生产堆内存(Setting the maximum New generation heap size) \x0d\x0a -XX:MaxNewSize \x0d\x0a 通过这个选项可以设置最大Java新对象生产堆内存。通常情况下这个选项的数值为1 024的整数倍并且大于1MB \x0d\x0a\x0d\x0a其功用与上面的设置新对象生产堆内存-XX:NewSize相同\x0d\x0a\x0d\x0a设置新对象生产堆内存的比例(Setting New heap size ratios) \x0d\x0a -XX:SurvivorRatio \x0d\x0a 新对象生产区域通常情况下被分为3个子区域:伊甸园,与两个残存对象空间,这两个空间的大小是相同的。通过用-XX:SurvivorRatio=X选项配置伊甸园与残存对象空间(Eden/survivor)的大小的比例。你可以试着将这个值设置为8,然后监控、观察垃圾回收的工作情况\x0d\x0a\x0d\x0a设置堆内存池的最大值(Setting maximum heap size) \x0d\x0a -Xmx \x0d\x0a 通过这个选项可以要求系统为堆内存池分配内存空间的最大值。通常情况下这个选项的数值为1 024的整数倍并且大于1 MB \x0d\x0a\x0d\x0a一般情况下这个值(-Xmx)与最小堆内存(minimum heap size _Xms)相同,以降低垃圾回收的频度 \x0d\x0a \x0d\x0a取消垃圾回收 \x0d\x0a -Xnoclassgc \x0d\x0a 这个选项用来取消系统对特定类的垃圾回收。它可以防止当这个类的所有引用丢失之后,这个类仍被引用时不会再一次被重新装载,因此这个选项将增大系统堆内存的空间 \x0d\x0a \x0d\x0a设置栈内存的大小 \x0d\x0a -Xss \x0d\x0a 这个选项用来控制本地线程栈的大小,当这个选项被设置的较大(>2MB)时将会在很大程度上降低系统的性能。因此在设置这个值时应该格外小心,调整后要注意观察系统的性能,不断调整以期达到最优 \x0d\x0a \x0d\x0a最后说一句,你的机器的连接数设置也至关重要,连接的关闭最好把时间设置的少些,那些连接非常耗费资源。也是引起内存泄露的主要原因。