內(nèi)存泄漏的原因

JVM 虛擬機(jī)是使用引用計數(shù)法和可達(dá)性分析來判斷對象是否可回收，本質(zhì)是判斷一個對象是否還被引用，如果沒有引用則回收。

在開發(fā)的過程中，由于代碼的實現(xiàn)不同就會出現(xiàn)很多種內(nèi)存泄漏問題，讓gc 系統(tǒng)誤以為此對象還在引用中，無法回收，造成內(nèi)存泄漏。

內(nèi)存泄漏的危害

• 長時間運行，程序變卡，性能嚴(yán)重下降
• 程序莫名其妙掛掉
• OutOfMemoryError錯誤
• 亂七八糟的錯誤，還不易排查

內(nèi)存泄漏有哪些情況

內(nèi)存泄漏原因很多，因此這里給出最常見的幾種。

1.資源未關(guān)閉造成的內(nèi)存泄漏

各種連接，比如數(shù)據(jù)庫連接、網(wǎng)絡(luò)連接和IO連接等。

在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作的過程中，首先需要建立與數(shù)據(jù)庫的連接，當(dāng)不再使用時，需要調(diào)用close方法來釋放與數(shù)據(jù)庫的連接。

只有連接被關(guān)閉后，垃圾回收器才會回收對應(yīng)的對象。否則，如果在訪問數(shù)據(jù)庫的過程中，對Connection、Statement或ResultSet不顯性地關(guān)閉，將會造成大量的對象無法被回收，從而引起內(nèi)存泄漏，因此最好按照下面的做法處理資源類，偽代碼如下：

publicvoidhandleResource {
try {
// open connection
// handle business
} catch (Throwable t) {
// log stack
} finally {
// close connection
}}

2.靜態(tài)集合類

如HashMap、LinkedList等等，如果這些容器為靜態(tài)的，那么它們的生命周期與程序一致，則容器中的對象在程序結(jié)束之前將不能被釋放，從而造成內(nèi)存泄漏。

生命周期長的對象持有短生命周期對象的引用，盡管短生命周期的對象不再使用，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。

3.ThreadLocal的誤用

ThreadLocal一定要列在Java內(nèi)存泄露的榜首，總能在不知不覺中將內(nèi)存泄露掉，一個常見的例子是：

publicvoidtestThreadLocalMemoryLeaks {
ThreadLocal<List<Integer>> localCache = new ThreadLocal<>;
List<Integer> cacheInstance = new ArrayList<>(10000);
localCache.set(cacheInstance);localCache = new ThreadLocal<>;
}

當(dāng)localCache的值被重置之后cacheInstance被ThreadLocalMap中的value引用，無法被GC。

但是其key對ThreadLocal實例的引用是一個弱引用，本來ThreadLocal的實例被localCache和ThreadLocalMap的key同時引用，但是當(dāng)localCache的引用被重置之后。

則ThreadLocal的實例只有ThreadLocalMap的key這樣一個弱引用了，此時這個實例在GC的時候能夠被清理。

上面這張圖詳細(xì)地揭示了ThreadLocal和Thread以及ThreadLocalMap三者的關(guān)系。

1)Thread中有一個map，就是ThreadLocalMap

2)ThreadLocalMap的key是ThreadLocal，值是我們自己設(shè)定的。

3)ThreadLocal是一個弱引用，當(dāng)為null時，會被當(dāng)成垃圾回收

重點來了，突然我們ThreadLocal是null了，也就是要被垃圾回收器回收了，但是此時我們的ThreadLocalMap生命周期和Thread的一樣，它不會回收，這時候就出現(xiàn)了一個現(xiàn)象。

那就是ThreadLocalMap的key沒了，但是value還在，這就造成了內(nèi)存泄漏。

解決辦法：使用完ThreadLocal后，執(zhí)行remove操作，避免出現(xiàn)內(nèi)存溢出情況。

4.變量不合理的作用域

一般而言，一個變量的定義的作用范圍大于其使用范圍，很有可能會造成內(nèi)存泄漏。另一方面，如果沒有及時地把對象設(shè)置為null，很有可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的發(fā)生。

public class UsingRandom {
private String msg;
public void receiveMsg(){
readFromNet();// 從網(wǎng)絡(luò)中接受數(shù)據(jù)保存到msg中
saveDB();// 把msg保存到數(shù)據(jù)庫中
}
}

如上面這個偽代碼，通過readFromNet方法把接受的消息保存在變量msg中，然后調(diào)用saveDB方法把msg的內(nèi)容保存到數(shù)據(jù)庫中，此時msg已經(jīng)就沒用了，由于msg的生命周期與對象的生命周期相同，此時msg還不能回收，因此造成了內(nèi)存泄漏。

實際上這個msg變量可以放在receiveMsg方法內(nèi)部，當(dāng)方法使用完，那么msg的生命周期也就結(jié)束，此時就可以回收了。還有一種方法，在使用完msg后，把msg設(shè)置為null，這樣垃圾回收器也會回收msg的內(nèi)存空間。

5.內(nèi)部類持有外部類

如果一個外部類的實例對象的方法返回了一個內(nèi)部類的實例對象，這個內(nèi)部類對象被長期引用了，即使那個外部類實例對象不再被使用，但由于內(nèi)部類持有外部類的實例對象，這個外部類對象將不會被垃圾回收，這也會造成內(nèi)存泄露。

6.堆外內(nèi)存無法回收

堆外內(nèi)存不受gc的管理，可能因為第三方的bug出現(xiàn)內(nèi)存泄漏

內(nèi)存泄漏的解決辦法

1.少使用靜態(tài)變量

盡量減少使用靜態(tài)變量，或者使用完及時 賦值為 null;

2.明確對象有效作用域

明確內(nèi)存對象的有效作用域，盡量縮小對象的作用域，能用局部變量處理的不用成員變量，因為局部變量彈棧會自動回收；

3.注意聲明周期引用

減少長生命周期的對象持有短生命周期的引用；

4.注意Sting的使用

使用StringBuilder和StringBuffer進(jìn)行字符串連接，Sting和StringBuilder以及StringBuffer等都可以代表字符串，其中String字符串代表的是不可變的字符串，后兩者表示可變的字符串。

如果使用多個String對象進(jìn)行字符串連接運算，在運行時可能產(chǎn)生大量臨時字符串，這些字符串會保存在內(nèi)存中從而導(dǎo)致程序性能下降。

5.不需要對象手動設(shè)置Null

對于不需要使用的對象手動設(shè)置null值，不管GC何時會開始清理，我們都應(yīng)及時的將無用的對象標(biāo)記為可被清理的對象；

6.及時關(guān)閉各種鏈接

各種連接（數(shù)據(jù)庫連接，網(wǎng)絡(luò)連接，IO連接）操作，務(wù)必顯示調(diào)用close關(guān)閉。