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01. 怎么回事?

納尼，Java 不是自動管理內(nèi)存嗎?怎么可能會出現(xiàn)內(nèi)存泄泄泄泄泄泄漏!

Java 最牛逼的一個特性就是垃圾回收機制，不用像 C++ 需要手動管理內(nèi)存，所以作為 Java 程序員很幸福，只管 New New New 即可，反正 Java 會自動回收過期的對象。。。

那么 Java 都自動管理內(nèi)存了，那怎么會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，難道 Jvm 有 bug? 不要急，且聽我慢慢道來。。

02. 怎么判斷可以被回收

先了解一下 Jvm 是怎么判斷一個對象可以被回收。一般有兩種方式，一種是引用計數(shù)法，一種是可達性分析。

引用計數(shù)法：每個對象有一個引用計數(shù)屬性，新增一個引用時計數(shù)加1，引用釋放時計數(shù)減1，計數(shù)為0時可以回收。

這個辦法看起來挺簡單的，但是如果出現(xiàn) A 引用了 B，B 又引用了 A，這時候就算他們都不再使用了，但因為相互引用 計算器=1 永遠無法被回收。

此方法簡單，無法解決對象相互循環(huán)引用的問題。

可達性分析(Reachability Analysis)：從 GC Roots 開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈。當(dāng)一個對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連時，則證明此對象是不可用的，那么虛擬機就判斷是可回收對象。

可達性分析可以解決循環(huán)引用的問題。

那么 gc roots 對象是哪些呢

• 虛擬機棧中引用的對象
• 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對象
• 方法區(qū)中常量引用的對象
• 本地方法棧中JNI[即一般說的Native]引用的對象

目前主流的虛擬機中大多使用可達性分析的方式來判定對象是否可被 GC 回收。

03. 什么情況下會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏

既然可達性分析好像已經(jīng)很牛逼的樣子了，怎么可能還會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏呢，那我們再來看一下內(nèi)存泄漏的定義。

內(nèi)存泄露就是指一個不再被程序使用的對象或變量一直被占據(jù)在內(nèi)存中。

有可能此對象已經(jīng)不使用了，但是還有其它對象保持著此對象的引用，就會導(dǎo)致 GC 不能回收此對象，這種情況下就會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏。

寫一個程序讓出現(xiàn)內(nèi)存泄漏

①長生命周期的對象持有短生命周期對象的引用就很可能發(fā)生內(nèi)存泄露，盡管短生命周期對象已經(jīng)不再需要，但是因為長生命周期對象持有它的引用而導(dǎo)致不能被回收。

 
 
 
 
  
  
  
  
public class Simple { 
  
  
  
  
    Object object; 
  
  
  
  
    public void method1(){ 
  
  
  
  
        object = new Object(); 
  
  
  
  
        //...其他代碼 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
 
 
 

這里的 object 實例，其實我們期望它只作用于 method1() 方法中，且其他地方不會再用到它，但是，當(dāng)method1()方法執(zhí)行完成后，object 對象所分配的內(nèi)存不會馬上被認(rèn)為是可以被釋放的對象，只有在 Simple 類創(chuàng)建的對象被釋放后才會被釋放，嚴(yán)格的說，這就是一種內(nèi)存泄露。

解決方法就是將 object 作為 method1() 方法中的局部變量。

 
 
 
 
  
  
  
  
public class Simple { 
  
  
  
  
    Object object; 
  
  
  
  
    public void method1(){ 
  
  
  
  
        object = new Object(); 
  
  
  
  
        //...其他代碼 
  
  
  
  
        object = null; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
 
 
 

當(dāng)然大家有可能會想就這一個方法也不會有多大影響，但如果在某些項目中，一個方法在一分鐘之內(nèi)調(diào)用上萬次的時候，就會出現(xiàn)很明顯的內(nèi)存泄漏現(xiàn)象。

②集合中的內(nèi)存泄漏，比如 HashMap、ArrayList 等，這些對象經(jīng)常會發(fā)生內(nèi)存泄露。比如當(dāng)它們被聲明為靜態(tài)對象時，它們的生命周期會跟應(yīng)用程序的生命周期一樣長，很容易造成內(nèi)存不足。

下面給出了一個關(guān)于集合內(nèi)存泄露的例子。

 
 
 
 
  
  
  
  
Vector v=new Vector(10); 
  
  
  
  
for (int i=1;i<100; i++) 
  
  
  
  
{ 
  
  
  
  
    Object o=new Object(); 
  
  
  
  
    v.add(o); 
  
  
  
  
    o=null; 
  
  
  
  
} 
  
  
  
  
//此時，所有的Object對象都沒有被釋放，因為變量v引用這些對象。 
 
 
 

在這個例子中，我們循環(huán)申請 Object 對象，并將所申請的對象放入一個 Vector 中，如果我們僅僅釋放引用本身，那么 Vector 仍然引用該對象，所以這個對象對 GC 來說是不可回收的。

因此，如果對象加入到 Vector 后，還必須從 Vector 中刪除，最簡單的方法就是將 Vector 對象設(shè)置為 null。

以上兩種是最常見的內(nèi)存泄漏案例。當(dāng)然還有一些內(nèi)存泄漏的例子，這里就不再一一例舉了，感興趣的同學(xué)可以在網(wǎng)上找找資料。

04. 內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出

很多同學(xué)總是搞不清楚，內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出的區(qū)別，它倆是兩個完全不同的概念， 它們之間存在一些關(guān)聯(lián)。

• 內(nèi)存溢出 out of memory，是指程序在申請內(nèi)存時，沒有足夠的內(nèi)存空間供其使用，出現(xiàn) out of memory;
• 內(nèi)存泄露 memory leak，是指程序在申請內(nèi)存后，無法釋放已申請的內(nèi)存空間，一次內(nèi)存泄露危害可以忽略，但內(nèi)存泄露堆積后果很嚴(yán)重，無論多少內(nèi)存,遲早會被占光。

所以內(nèi)存泄漏可能會導(dǎo)致內(nèi)存溢出，但內(nèi)存溢出并不完全都是因為內(nèi)存泄漏，也有可能使用了太多的大對象導(dǎo)致。

05. 如何檢測內(nèi)存泄漏

***一個重要的問題，就是如何檢測 Java 的內(nèi)存泄漏。目前，我們通常使用一些工具來檢查 Java 程序的內(nèi)存泄漏問題。

市場上已有幾種專業(yè)檢查 Java 內(nèi)存泄漏的工具，它們的基本工作原理大同小異，都是通過監(jiān)測 Java 程序運行時，所有對象的申請、釋放等動作，將內(nèi)存管理的所有信息進行統(tǒng)計、分析、可視化。開發(fā)人員將根據(jù)這些信息判斷程序是否有內(nèi)存泄漏問題。

這些工具包括 Plumbr 、Eclipse Memory Analyzer、JProbe Profiler、JVisualVM 等。

06. ***

以上內(nèi)容其實是我曾經(jīng)經(jīng)常面試的內(nèi)容之一，通過一系列的問題考察 Java 程序員對 Jvm 的理解。

比如我通常會問面試者，Java 中存在內(nèi)存泄漏嗎?大部分人都會回答存在，接著我會問如果讓你寫一個程序讓內(nèi)存泄漏，你會怎么寫?大部分程序員就回答不上來了。

如果面試者可以回答上面的問題，我會接著和面試者聊聊，內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出他們之間是否存在聯(lián)系 、以及在日常工作中如何避免寫出內(nèi)存泄漏的代碼 、如果生產(chǎn)出現(xiàn) Jvm 相關(guān)問題時，排查問題的思路和步驟等等。

【本文為專欄作者“純潔的微笑”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請通過微信公眾號聯(lián)系作者獲取授權(quán)】

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新聞名稱：納尼，Java 存在內(nèi)存泄泄泄泄泄泄漏嗎？
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