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 一、基本概念

內(nèi)存溢出：簡(jiǎn)單地說(shuō)內(nèi)存溢出就是指程序運(yùn)行過(guò)程中申請(qǐng)的內(nèi)存大于系統(tǒng)能夠提供的內(nèi)存，導(dǎo)致無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存，于是就發(fā)生了內(nèi)存溢出。

內(nèi)存泄漏：內(nèi)存泄漏指程序運(yùn)行過(guò)程中分配內(nèi)存給臨時(shí)變量，用完之后卻沒(méi)有被GC回收，始終占用著內(nèi)存，既不能被使用也不能分配給其他程序，于是就發(fā)生了內(nèi)存泄漏。 

內(nèi)存溢出 out of memory，是指程序在申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)，沒(méi)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(qǐng)內(nèi)存后，無(wú)法釋放已申請(qǐng)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?chē)?yán)重，無(wú)論多少內(nèi)存，遲早會(huì)被占光。

memory leak會(huì)最終會(huì)導(dǎo)致out of memory!

內(nèi)存泄露是指無(wú)用對(duì)象(不再使用的對(duì)象)持續(xù)占有內(nèi)存或無(wú)用對(duì)象的內(nèi)存得不到及時(shí)釋放，從而造成的內(nèi)存空間的浪費(fèi)稱(chēng)為內(nèi)存泄露。內(nèi)存泄露有時(shí)不嚴(yán)重且不易察覺(jué)，這樣開(kāi)發(fā)者就不知道存在內(nèi)存泄露，但有時(shí)也會(huì)很?chē)?yán)重，會(huì)提示你Out of memory。 

二、內(nèi)存溢出的常見(jiàn)情況

內(nèi)存溢出有以下幾種常見(jiàn)的情況：

1、java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space (持久帶溢出)

我們知道jvm通過(guò)持久帶實(shí)現(xiàn)了java虛擬機(jī)規(guī)范中的方法區(qū)，而運(yùn)行時(shí)常量池就是保存在方法區(qū)中的，因此發(fā)生這種溢出可能是運(yùn)行時(shí)常量池溢出，或是由于程序中使用了大量的jar或class，使得方法區(qū)中保存的class對(duì)象沒(méi)有被及時(shí)回收或者class信息占用的內(nèi)存超過(guò)了配置的大小。

2、java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space (堆溢出)

發(fā)生這種溢出的原因一般是創(chuàng)建的對(duì)象太多，在進(jìn)行垃圾回收之前對(duì)象數(shù)量達(dá)到了最大堆的容量限制。

解決這個(gè)區(qū)域異常的方法一般是通過(guò)內(nèi)存映像分析工具對(duì)Dump出來(lái)的堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照進(jìn)行分析，看到底是內(nèi)存溢出還是內(nèi)存泄漏。如果是內(nèi)存泄漏，可進(jìn)一步通過(guò)工具查看泄漏對(duì)象到GC Roots的引用鏈，定位出泄漏代碼的位置，修改程序或算法;如果不存在泄漏，就是說(shuō)內(nèi)存中的對(duì)象確實(shí)都還必須存活，那就應(yīng)該檢查虛擬機(jī)的堆參數(shù)-Xmx(最大堆大小)和-Xms(初始堆大小)，與機(jī)器物理內(nèi)存對(duì)比看是否可以調(diào)大。

3、虛擬機(jī)棧和本地方法棧溢出

如果線程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的最大深度，將拋出StackOverflowError。

如果虛擬機(jī)在擴(kuò)展棧時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存空間，則拋出OutOfMemoryError。 

三、內(nèi)存泄漏

內(nèi)存泄漏的根本原因是長(zhǎng)生命周期的對(duì)象持有短生命周期對(duì)象的引用，盡管短生命周期的對(duì)象已經(jīng)不再需要，但由于長(zhǎng)生命周期對(duì)象持有它的引用而導(dǎo)致不能被回收。

以發(fā)生的方式來(lái)分類(lèi)，內(nèi)存泄漏可以分為4類(lèi)：

1、常發(fā)性?xún)?nèi)存泄漏。發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼會(huì)被多次執(zhí)行到，每次被執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)導(dǎo)致一塊內(nèi)存泄漏。

2、偶發(fā)性?xún)?nèi)存泄漏。發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼只有在某些特定環(huán)境或操作過(guò)程下才會(huì)發(fā)生。常發(fā)性和偶發(fā)性是相對(duì)的。對(duì)于特定的環(huán)境，偶發(fā)性的也許就變成了常發(fā)性的。所以測(cè)試環(huán)境和測(cè)試方法對(duì)檢測(cè)內(nèi)存泄漏至關(guān)重要。

3、一次性?xún)?nèi)存泄漏。發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼只會(huì)被執(zhí)行一次，或者由于算法上的缺陷，導(dǎo)致總會(huì)有一塊僅且一塊內(nèi)存發(fā)生泄漏。比如，在類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中分配內(nèi)存，在析構(gòu)函數(shù)中卻沒(méi)有釋放該內(nèi)存，所以?xún)?nèi)存泄漏只會(huì)發(fā)生一次。

4、隱式內(nèi)存泄漏。程序在運(yùn)行過(guò)程中不停的分配內(nèi)存，但是直到結(jié)束的時(shí)候才釋放內(nèi)存。嚴(yán)格的說(shuō)這里并沒(méi)有發(fā)生內(nèi)存泄漏，因?yàn)樽罱K程序釋放了所有申請(qǐng)的內(nèi)存。但是對(duì)于一個(gè)服務(wù)器程序，需要運(yùn)行幾天，幾周甚至幾個(gè)月，不及時(shí)釋放內(nèi)存也可能導(dǎo)致最終耗盡系統(tǒng)的所有內(nèi)存。所以，我們稱(chēng)這類(lèi)內(nèi)存泄漏為隱式內(nèi)存泄漏。

從用戶(hù)使用程序的角度來(lái)看，內(nèi)存泄漏本身不會(huì)產(chǎn)生什么危害，作為一般的用戶(hù)，根本感覺(jué)不到內(nèi)存泄漏的存在。真正有危害的是內(nèi)存泄漏的堆積，這會(huì)最終消耗盡系統(tǒng)所有的內(nèi)存。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，一次性?xún)?nèi)存泄漏并沒(méi)有什么危害，因?yàn)樗粫?huì)堆積，而隱式內(nèi)存泄漏危害性則非常大，因?yàn)檩^之于常發(fā)性和偶發(fā)性?xún)?nèi)存泄漏它更難被檢測(cè)到。 

下面總結(jié)幾種常見(jiàn)的內(nèi)存泄漏：

1、靜態(tài)集合類(lèi)引起的內(nèi)存泄漏：

像HashMap、Vector等的使用最容易出現(xiàn)內(nèi)存泄露，這些靜態(tài)變量的生命周期和應(yīng)用程序一致，他們所引用的所有的對(duì)象Object也不能被釋放，從而造成內(nèi)存泄漏，因?yàn)樗麄円矊⒁恢北籚ector等引用著。

Vector<Object> v=new Vector<Object>(100); 
for (int i = 1; i<100; i++) 
{ 
Object o = new Object(); 
v.add(o); 
o = null; 
} 

在這個(gè)例子中，循環(huán)申請(qǐng)Object 對(duì)象，并將所申請(qǐng)的對(duì)象放入一個(gè)Vector 中，如果僅僅釋放引用本身(o=null)，那么Vector 仍然引用該對(duì)象，所以這個(gè)對(duì)象對(duì)GC 來(lái)說(shuō)是不可回收的。因此，如果對(duì)象加入到Vector 后，還必須從Vector 中刪除，最簡(jiǎn)單的方法就是將Vector對(duì)象設(shè)置為null。

2、修改HashSet中對(duì)象的參數(shù)值，且參數(shù)是計(jì)算哈希值的字段

當(dāng)一個(gè)對(duì)象被存儲(chǔ)到HashSet集合中以后，修改了這個(gè)對(duì)象中那些參與計(jì)算哈希值的字段后，這個(gè)對(duì)象的哈希值與最初存儲(chǔ)在集合中的就不同了，這種情況下，用contains方法在集合中檢索對(duì)象是找不到的，這將會(huì)導(dǎo)致無(wú)法從HashSet中刪除當(dāng)前對(duì)象，造成內(nèi)存泄漏，舉例如下：

public static void main(String[] args){ 
 Set<Person> set = new HashSet<Person>(); 
 Person p1 = new Person("張三","1",25); 
 Person p2 = new Person("李四","2",26); 
 Person p3 = new Person("王五","3",27); 
 set.add(p1); 
 set.add(p2); 
 set.add(p3); 
 System.out.println("總共有:"+set.size()+" 個(gè)元素!"); //結(jié)果：總共有:3 個(gè)元素! 
 p3.setAge(2); //修改p3的年齡,此時(shí)p3元素對(duì)應(yīng)的hashcode值發(fā)生改變 
 set.remove(p3); //此時(shí)remove不掉，造成內(nèi)存泄漏 
 set.add(p3); //重新添加，可以添加成功 
 System.out.println("總共有:"+set.size()+" 個(gè)元素!"); //結(jié)果：總共有:4 個(gè)元素! 
  
 for (Person person : set){ 
 System.out.println(person); 
 } 
} 

3、監(jiān)聽(tīng)器

在java 編程中，我們都需要和監(jiān)聽(tīng)器打交道，通常一個(gè)應(yīng)用當(dāng)中會(huì)用到很多監(jiān)聽(tīng)器，我們會(huì)調(diào)用一個(gè)控件的諸如addXXXListener()等方法來(lái)增加監(jiān)聽(tīng)器，但往往在釋放對(duì)象的時(shí)候卻沒(méi)有記住去刪除這些監(jiān)聽(tīng)器，從而增加了內(nèi)存泄漏的機(jī)會(huì)。

4、各種連接

比如數(shù)據(jù)庫(kù)連接(dataSourse.getConnection())，網(wǎng)絡(luò)連接(socket)和io連接，除非其顯式的調(diào)用了其close() 方法將其連接關(guān)閉，否則是不會(huì)自動(dòng)被GC 回收的。對(duì)于Resultset 和Statement 對(duì)象可以不進(jìn)行顯式回收，但Connection 一定要顯式回收，因?yàn)镃onnection 在任何時(shí)候都無(wú)法自動(dòng)回收，而Connection一旦回收，Resultset 和Statement 對(duì)象就會(huì)立即為NULL。但是如果使用連接池，情況就不一樣了，除了要顯式地關(guān)閉連接，還必須顯式地關(guān)閉Resultset Statement 對(duì)象(關(guān)閉其中一個(gè)，另外一個(gè)也會(huì)關(guān)閉)，否則就會(huì)造成大量的Statement 對(duì)象無(wú)法釋放，從而引起內(nèi)存泄漏。這種情況下一般都會(huì)在try里面去連接，在finally里面釋放連接。

5、單例模式

如果單例對(duì)象持有外部對(duì)象的引用，那么這個(gè)外部對(duì)象將不能被jvm正?；厥眨瑢?dǎo)致內(nèi)存泄露。

不正確使用單例模式是引起內(nèi)存泄露的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，單例對(duì)象在被初始化后將在JVM的整個(gè)生命周期中存在(以靜態(tài)變量的方式)，如果單例對(duì)象持有外部對(duì)象的引用，那么這個(gè)外部對(duì)象將不能被jvm正?；厥眨瑢?dǎo)致內(nèi)存泄露，考慮下面的例子：

lass A{ 
 public A(){ 
 B.getInstance().setA(this); 
 } 
 .... 
} 
//B類(lèi)采用單例模式 
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... 
} 

顯然B采用singleton模式，它持有一個(gè)A對(duì)象的引用，而這個(gè)A類(lèi)的對(duì)象將不能被回收。想象下如果A是個(gè)比較復(fù)雜的對(duì)象或者集合類(lèi)型會(huì)發(fā)生什么情況。 

避免內(nèi)存泄漏的幾點(diǎn)建議：

1、盡早釋放無(wú)用對(duì)象的引用。

2、避免在循環(huán)中創(chuàng)建對(duì)象。

3、使用字符串處理時(shí)避免使用String，應(yīng)使用StringBuffer。

4、盡量少使用靜態(tài)變量，因?yàn)殪o態(tài)變量存放在永久代，基本不參與垃圾回收。