Java中存在内存泄漏吗,请描述你所了解的内存泄漏场景和解决方案
在java 中,程序泄漏会出现java.lang.OutOfMemoryError的异常。那么,到时什么是内存的泄漏,我们遇到内存泄漏应该怎么分析解决呢。
一、 什么是Java中的内存泄露
导致内存泄漏主要的原因是,先前申请了内存空间而忘记了释放,获取一段程序需要分配大量的内存空间,从而把计算机的内存空间消耗殆尽二导致发生内存泄漏。
这里总结一下,内存泄漏其实就是内存空间被消耗完了。
如果程序中存在对无用对象的引用,那么这些对象就会驻留内存,消耗内存,因为无法让垃圾回收器GC验证这些对象是否不再需要。如果存在对象的引用,这个对象就被定义为"有效的活动",同时不会被释放。要确定对象所占内存将被回收,我们就要务必确认该对象不再会被使用。典型的做法就是把对象数据成员设为null或者从集合中移除该对象。
在Java中,内存泄漏就是存在一些被分配的对象,这些对象有下面两个特点,首先,这些对象是有被引用的,即在有向树形图中,存在树枝通路可以与其相连;其次,这些对象是无用的,即程序以后不会再使用这些对象。如果对象满足这两个条件,这些对象就可以判定为Java中的内存泄漏,这些对象不会被GC所回收,然而它却占用内存。
这里引用一个常看到的例子,在下面的代码中,循环申请Object对象,并将所申请的对象放入一个Vector中,如果仅仅释放对象本身,但因为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。
Vector v = new Vector(10);for (int i = 1; i < 100; i++)…{ Object o = new Object(); v.add(o); o = null;}//此时,所有的Object对象都没有被释放,因为变量v引用这些对象。
实际上这些对象已经是无用的,但还被引用,GC就无能为力了(事实上GC认为它还有用),这一点是导致内存泄漏最重要的原因。
二、Java是如何管理内存
为了判断Java中是否有内存泄露,我们首先必须了解Java是如何管理内存的。Java的内存管理就是对象的分配和释放问题。在Java中,内存的分配是由程序完成的,而内存的释放是由垃圾收集器(Garbage Collection,GC)完成的,程序员不需要通过调用函数来释放内存,但它只能回收无用并且不再被其它对象引用的那些对象所占用的空间。
Java的内存垃圾回收机制是从程序的主要运行对象开始检查引用链,当遍历一遍后发现没有被引用的孤立对象就作为垃圾回收。GC为了能够正确释放对象,必须监控每一个对象的运行状态,包括对象的申请、引用、被引用、赋值等,GC都需要进行监控。监视对象状态是为了更加准确地、及时地释放对象,而释放对象的根本原则就是该对象不再被引用。
在Java中,这些无用的对象都由GC负责回收,因此程序员不需要考虑这部分的内存泄露。虽然,我们有几个函数可以访问GC,例如运行GC的函数System.gc(),但是根据Java语言规范定义,该函数不保证JVM的垃圾收集器一定会执行。因为不同的JVM实现者可能使用不同的算法管理GC。通常GC的线程的优先级别较低。JVM调用GC的策略也有很多种,有的是内存使用到达一定程度时,GC才开始工作,也有定时执行的,有的是平缓执行GC,有的是中断式执行GC。但通常来说,我们不需要关心这些。
三、发生程序泄漏的场景
我们知道了在Java中确实会存在内存泄漏,那么就让我们看一看几种典型的泄漏,并找出他们发生的原因和解决方法。
3.1 全局集合
在大型应用程序中存在各种各样的全局数据仓库是很普遍的,比如一个JNDI-tree或者一个session table。在这些情况下,必须注意管理储存库的大小。必须有某种机制从储存库中移除不再需要的数据。
通常有很多不同的解决形式,其中最常用的是一种周期运行的清除作业,其实就是定期清理数据。
3.2 缓存
如果缓存设置不正确而大量使用缓存的话则会出现内存溢出的后果,因此需要将所使用的内存容量与检索数据的速度加以平衡。
常用的解决途径是使用java.lang.ref.SoftReference类坚持将对象放入缓存。这个方法可以保证当虚拟机用完内存或者需要更多堆的时候,可以释放这些对象的引用。
3.3 递归
在程序中使用递归算法处理业务的时候有可能会发生程序泄漏,比如写一段程序使用递归的方法打印1到1百万之间的正整数,由于递归调用,这时候内存就会爆掉,发生内存泄漏,原因是递归调用1百万次需要分配1百万的内存空间,这时候计算机是没有这么大的空间的,解决方式就是采用其他的算法,避免算法的空间复杂度S(n)过大。
总而言之, Java虽然有自动回收管理内存的功能,但内存泄漏也是不容忽视,它往往是破坏系统稳定性的重要因素。
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