java中什么是内存泄露

Python012

java中什么是内存泄露,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

一旦知道确实发生了内存泄漏,就需要更专业的工具来查明为什么会发生泄漏。JVM自己是不会告诉您的。这些专业工具从JVM获得内存系统信息的方法基本上有两种:JVMTI和字节码技术(byte code instrumentation)。Java虚拟机工具接口(Java Virtual Machine Tools Interface,JVMTI)及其前身Java虚拟机监视程序接口(Java Virtual Machine Profiling Interface,JVMPI)是外部工具与JVM通信并从JVM收集信息的标准化接口。字节码技术是指使用探测器处理字节码以获得工具所需的信息的技术。

Optimizeit是Borland公司的产品,主要用于协助对软件系统进行代码优化和故障诊断,其中的Optimizeit Profiler主要用于内存泄漏的分析。Profiler的堆视图就是用来观察系统运行使用的内存大小和各个类的实例分配的个数的。

首先,Profiler会进行趋势分析,找出是哪个类的对象在泄漏。系统运行长时间后可以得到四个内存快照。对这四个内存快照进行综合分析,如果每一次快照的内存使用都比上一次有增长,可以认定系统存在内存泄漏,找出在四个快照中实例个数都保持增长的类,这些类可以初步被认定为存在泄漏。通过数据收集和初步分析,可以得出初步结论:系统是否存在内存泄漏和哪些对象存在泄漏(被泄漏)。

接下来,看看有哪些其他的类与泄漏的类的对象相关联。前面已经谈到Java中的内存泄漏就是无用的对象保持,简单地说就是因为编码的错误导致了一条本来不应该存在的引用链的存在(从而导致了被引用的对象无法释放),因此内存泄漏分析的任务就是找出这条多余的引用链,并找到其形成的原因。查看对象分配到哪里是很有用的。同时只知道它们如何与其他对象相关联(即哪些对象引用了它们)是不够的,关于它们在何处创建的信息也很有用。

最后,进一步研究单个对象,看看它们是如何互相关联的。借助于Profiler工具,应用程序中的代码可以在分配时进行动态添加,以创建堆栈跟踪。也有可以对系统中所有对象分配进行动态的堆栈跟踪。这些堆栈跟踪可以在工具中进行累积和分析。对每个被泄漏的实例对象,必然存在一条从某个牵引对象出发到达该对象的引用链。处于堆栈空间的牵引对象在被从栈中弹出后就失去其牵引的能力,变为非牵引对象。因此,在长时间的运行后,被泄露的对象基本上都是被作为类的静态变量的牵引对象牵引。

总而言之, Java虽然有自动回收管理内存的功能,但内存泄漏也是不容忽视,它往往是破坏系统稳定性的重要因素。