JAVA 内存泄漏与内存溢出

概念

内存泄露:指程序中动态分配内存给一些临时对象,但对象不会被GC回收,它始终占用内存,被分配的对象可达但已无用。即无用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浪费。

内存溢出:指程序运行中无法申请到足够的内存而导致的一种错误,内存泄露是内存溢出的一种诱因,但不是唯一因素。

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.

内存溢出的几种情况:

1、堆内存溢出(outOfMemoryError:java heap space)
在jvm规范中,堆中的内存是用来生成对象实例和数组的。
如果细分,堆内存还可以分为年轻代和年老代,年轻代包括一个eden区和两个survivor区。
当生成新对象时,内存的申请过程如下:
a、jvm先尝试在eden区分配新建对象所需的内存;
b、如果内存大小足够,申请结束,否则下一步;
c、jvm启动youngGC,试图将eden区中不活跃的对象释放掉,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;
d、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;
e、 当OLD区空间不够时,JVM会在OLD区进行full GC;
f、full GC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”:
outOfMemoryError:java heap space

2、方法区内存溢出(outofmemoryerror:permgem space) 在jvm规范中,方法区主要存放的是类信息、常量、静态变量等。 所以如果程序加载的类过多,或者使用反射、gclib等这种动态代理生成类的技术,就可能导致该区发生内存溢出,一般该区发生内存溢出时的错误信息为: outofmemoryerror:permgem space

3、线程栈溢出(java.lang.StackOverflowError)
线程栈时线程独有的一块内存结构,所以线程栈发生问题必定是某个线程运行时产生的错误。
一般线程栈溢出是由于递归太深或方法调用层级过多导致的。
发生栈溢出的错误信息为:
java.lang.StackOverflowError

实际场景中:

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:

1Static Vector v = new Vector(10); 2for (int i = 1; i<100; i++) 3{ 4 Object o = new Object(); 5 v.add(o); 6 o = null; 7} 8

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:

1public static void main(String[] args) 2{ 3 Set<Person> set = new HashSet<Person>(); 4 Person p1 = new Person("唐僧","pwd1",25); 5 Person p2 = new Person("孙悟空","pwd2",26); 6 Person p3 = new Person("猪八戒","pwd3",27); 7 set.add(p1); 8 set.add(p2); 9 set.add(p3); 10 System.out.println("总共有:"+set.size()+" 个元素!"); //结果:总共有:3 个元素! 11 p3.setAge(2); //修改p3的年龄,此时p3元素对应的hashcode值发生改变 12 13 set.remove(p3); //此时remove不掉,造成内存泄漏 14 15 set.add(p3); //重新添加,居然添加成功 16 System.out.println("总共有:"+set.size()+" 个元素!"); //结果:总共有:4 个元素! 17 for (Person person : set) 18 { 19 System.out.println(person); 20 } 21} 22

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:
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。

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