Overview

  • Java一个重要特性就是通过GC自动管理内存的回收，而不需要程序员自己来释放内存。因而，理论上Java中所有不再利用的对象所占用的内存都可以被GC会回收。但事实上，Java也存在内存泄露。

Java中的内存管理

  • 要了解Java中的内存泄露，首先就得知道Java中的内存是如何管理的。
  • Java使用可达性分析来判断对象是否可以被清理，详见link。

Java中的内存泄露

  • 内存泄露就是指：不会再被使用的对象的内存没有(也不再能够)被释放。
  • 不同于C++中程序员必须手动释放所分配的对象内存，Java不用也不能自己释放内存。
  • 如果长生命周期的对象持有短生命周期的引用，就很可能会出现内存泄露。
    例子如下：
public class Simple {
  Object object;
  public void method1() {
    object = new Object();
    // ...else
  }
}

(长生命周期的对象(Simple对应的实例对象))持有短生命周期的引用(object引用))
上述代码就是一个典型的例子(突然想起之前code review的时候，董老师always让我在用对象的时候才定义那个引用，一来可以避免上述现象，二来也使对象作用更清晰~)

  • 这里的object实例，我们只期望它作用于method1()中，其他地方不会再用。但是，在method1执行完后，object所分配的内存不会马上被认为是可以被释放的对象。只有在Simple类创建的对象释放后才会被释放。严格的说，这里就是一种内存泄露。
  • 解决的方法就是将object作为method1()中的局部变量。或者也可以：


    • public class Simple {
  Object object;
  public void method1() {
    object = new Object();
    // ...else
    object = null;
  }
}


  • Summary: 
  • 在堆中分配的内存，在没有将其释放掉时，就将所有能访问这块内存的方式都删掉，这是C++等需要自己垃圾回收的语言，Java中不需要担心。
  • 在内存对象已经不再需要的时候，还仍然保留着这块内存和它的引用，这是所有语言都可能出现的内存泄露方式。编程时如果不小心，我们很容易发生这种情况，如果不太严重，可能就只是短暂的内存泄露。

Examples & Solutions

  • 上述例子的解决原则就是 --> 尽量减小对象的作用域。
  • 及时将无用对象标记为可被清理的对象。

静态集合类

  • 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，他们所引用的所有对象Object也不能被释放。
  • 例如：
Static Vector v = new Vector(10);
for(int i = 0; i < 100; i++) {
  Object o = new Object();
  v.add(o);
  o = null;
}

上述例子中，虽然原引用o被释放，但对象本身仍然被Vector引用，所以该对象对GC来说是不可回收的。只能通过v = null的方式来回收。

 Closeable

  • 数据库连接、网络连接和io连接等，除非显示调用其close方法将其连接关闭，否则是不会自动被GC回收的。其原因仍然是长生命周期对象持有短生命周期对象的引用。
  • 比如，操作数据库时我们会通过SessionFactory获取一个session：
    Session session = SessionFactory.openSession()；  
    完成后：session.close()
    SessionFactory就是一个长生命周期的对象，而session相对是个短生命周期的对象。框架这样设计是合理的：它并不清除我们要使用session到多久，于是只能提供一个方法让我们决定何时不再使用。

Singleton

  • 单例对象通常生命周期与整个程序的生命周期差不多，所以是一个长生命周期地对象。如果该对象持有其他对象的引用，也很容易发生内存泄露。

与清理相关的方法

gc()

  • 对程序员而言，gc基本是透明的，不可见的。运行gc的函数是System.gc()，调用后启动垃圾回收器开始清理。
  • 但是根据java的语义，该函数不保证GC一定会执行。通常GC的线程优先级较低。

finalize()

  • finalize()是Object类中的方法。
  • finalize绝不等于C++中的析构方法。
  • 一旦GC准备好释放对象所占用的存储空间，将先调用其finalize()方法，并在下一次GC回收动作发生时，才会真正回收对象占用的内存。因此，一些清理工作可被放到finalize()中。
  • 该方法的一个重要作用就是：当在java中调用非java代码时，在这些非java代码中可能会用到相应的申请内存的操作，而在这些非java代码中并没有有效的释放这些内存，就可以使用finalize()方法，并在里面调用本地方法的free()等函数。
  • finalize()并不适合用作普通的清理工作。

FYI

  • Java内存泄露详解.