1。什么是内存泄漏？内存泄漏：对象不再被应用程序使用，但垃圾收集器无法删除它们，因为它们仍在被引用。在Java中，内存泄漏是指存在一些已分配的对象。这些对象具有以下两个特征。首先，这些对象是可达的，即在有向图中，存在可以连接到它们的路径；其次，这些对象是无用的，也就是程序以后不会用到这些对象。如果对象满足这两个条件，那么这些对象在Java中就可以判断为内存泄漏。这些对象不会被GC回收，但是会占用内存。在C++中，内存泄漏的范围更大。有些对象被分配了内存空间，但随后它们就无法访问了。由于C++中没有GC（GarbageCollection垃圾回收），这些内存永远不会被回收。在Java中，这些不可达对象被GC回收，所以程序员不需要考虑这部分内存泄漏。通过分析我们知道，对于C++，程序员需要自己管理边和顶点，而对于Java，程序员只需要管理边（不需要管理顶点的释放）。通过这种方式，Java提高了编程的效率。所以，通过上面的分析，我们知道Java中也存在内存泄漏，只是范围比C++要小。因为Java从语言上保证任何对象都是可达的，所有不可达的对象都由GC来管理。对于程序员来说，GC基本上是透明不可见的。虽然我们只有少数几个函数可以访问GC，比如运行GC的函数System.gc()，但是根据Java语言规范的定义，这个函数并不能保证JVM的垃圾回收器将被执行。因为，不同的JVM实现者可能使用不同的算法来管理GC。通常，GC线程具有较低的优先级。JVM调用GC的策略也有很多。当内存使用达到一定水平时，其中一些开始工作。但一般来说，我们不需要关心这些。除非在某些特定的场合，GC的执行会影响应用程序的性能。例如，对于基于网络的实时系统，例如网络游戏，用户不希望GC突然中断应用程序的执行并进行垃圾收集。然后我们需要调整GC的参数，让GC以一种温和的方式释放内存，比如将垃圾收集分解成一系列的小步骤，Sun提供的HotSpotJVM支持这个特性。下面是一个Java内存泄漏的典型例子，Vectorv=newVector(10);for(inti=0;i<100;i++){Objecto=newObject();v.add(o);o=null;}在本例中，我们循环申请Object对象，并将申请到的对象放入一个Vector中。如果我们只释放引用本身，那么Vector仍然引用这个对象，所以这个对象是不可回收的GC。因此，如果一个对象在添加到Vector后必须从Vector中删除，最简单的方法是将Vector对象设置为null。v=null要理解这个定义，首先要了解对象在内存中的状态。下图解释了什么是无用对象，什么是未引用对象。内存泄漏示意图从上图可以看出，有引用对象和未引用对象之分。未引用的对象会被垃圾回收，但引用的对象不会。未引用的对象当然是不再使用的对象，因为不再有对象引用它。然而，无用对象并不都是未被引用的对象。这也被引用。这就是导致内存泄漏的情况。二、Java内存泄漏详解2.1Java内存回收机制无论任何语言的内存分配方式如何，都需要返回分配内存的真实地址，即返回指向内存块首地址的指针。Java中的对象是使用新方法或反射方法创建的。这些对象的创建是在堆（Heap）中分配的，所有的对象回收都是由Java虚拟机通过垃圾回收机制完成的。为了能够正确释放对象，GC会监控每个对象的运行状态，监控它们的申请、引用、引用、赋值等，Java会使用有向图的方法来管理内存，实时监控对象是否可以到达，如果不可达，则进行回收，这样也可以消除引用循环的问题。在Java语言中，判断一块内存空间是否满足垃圾回收的标准有两个：一是给对象赋null值，二是给对象赋新值，从而使内存空间重新分配.2.2Java内存泄漏的原因内存泄漏是指无用对象（不再使用的对象）继续占用内存或者无用对象的内存不能及时释放，造成内存空间的浪费称为内存泄漏。有的时候内存泄漏并不严重，不易察觉，以至于开发人员不知道有内存泄漏，但有的时候严重了，会提示你Outofmemory。Java内存泄漏的根本原因是什么？当长寿命对象持有对短寿命对象的引用时，很可能会发生内存泄漏。虽然不再需要短寿命对象，但它不能被回收，因为长寿命对象持有它的引用。这是发生内存泄漏的Java场景。我们先来看下面这个例子，为什么会出现内存泄漏。在下面的例子中，对象A引用对象B，对象A的生命周期（t1-t4）远大于对象B的生命周期（t2-t3）。当应用程序不使用B对象时，A对象仍然引用B对象。这样，垃圾收集器就没有办法将B对象从内存中移除，造成内存问题，因为如果A引用了更多这样的对象，就会有更多未引用的对象，消耗内存空间。B对象还可能持有许多其他对象，这些对象也不会被垃圾收集器回收。所有这些未使用的对象将继续消耗以前分配的内存空间。生命周期图主要有以下几类：2.2.1静态集合类导致内存泄漏。HashMap、Vector等的使用最容易出现内存泄漏。这些静态变量的生命周期与应用程序一致。Object对象不能被释放，因为他们会一直被Vector等引用。例如：StaticVectorv=newVector(10);for(inti=0;i<100;i++){Objecto=newObject();v.add(o);o=null;}在本例中，申请Object对象在一个循环中，并将请求的对象放到一个Vector中，如果只是释放引用本身（o=null），那么这个Vector仍然引用这个对象，所以这个对象对于GC是不可回收的。因此，如果一个对象在添加到Vector后必须从Vector中移除，最简单的方法是将Vector对象设置为null。2.2.2Listener在java编程中，我们都需要和监听器打交道，通常一个应用程序中会用到很多监听器，我们会调用一个控件的addXXXListener()等方法来添加监听器，但是往往在释放对象之后不要记得删除这些侦听器，这增加了内存泄漏的机会。2.2.3数据库连接（dataSource.getConnection()）、网络连接（socket）、io连接等各种连接，除非显式调用它们的close()方法关闭它们的连接，否则不会被自动GC回收。Resultset和Statement对象不能显式回收，但是Connection必须显式回收，因为Connection不能随时自动回收，一旦Connection被回收，Resultset和Statement对象会立即为NULL。但是如果使用连接池，情况就不同了。除了显式关闭连接外，还必须显式关闭ResultsetStatement对象（关闭其中一个，另一个也会关闭），否则会造成大量Statement对象。释放，导致内存泄漏。这种情况一般是在try中连接，finally中释放连接。2.2.4内部类和外部模块的引用内部类的引用比较容易被遗忘，一旦不释放，后续的一系列类对象就可能无法释放。此外，程序员还应注意对外部模块的无意引用。例如，程序员A负责模块A，调用了模块B的一个方法如：publicvoidregisterMsg(Objectb);也许模块B保留对此对象的引用。这时候需要注意模块B是否提供了相应的移除引用的操作。2.2.5单例模式使用不当是导致内存泄露的常见问题。初始化后，单例对象将存在于JVM的整个生命周期中（以静态变量的形式存在）。如果单例对象持有外部引用，那么这个对象将不会被JVM正常回收，导致内存泄漏，考虑下面的例子：publicclassA{publicA(){B.getInstance().setA(this);}...}//B类使用单例模式3.Java内存分配策略Java程序运行时存在三种内存分配策略，即静态分配、栈分配和堆分配。对应的，三种存储策略使用的内存空间主要是静态存储区（也叫方法区）、栈和堆。静态存储区（方法区）：主要存放静态数据、全局静态数据和常量。这块内存是在程序编译时分配的，并在整个程序运行时都存在。栈区：方法执行时，方法体中的局部变量（包括基本数据类型和对象引用）被创建在栈上，这些局部变量所占用的内存会在方法执行结束时自动释放。由于堆栈内存分配操作内置于处理器的指令集中，效率很高，但分配的内存容量有限。堆区：又称动态内存分配，通常是指程序运行时直接new的内存，即对象的实例。这部分内存在不用的时候会被Java垃圾回收器回收。3.1栈和堆的区别方法体中定义的一些基本类型的变量和对象引用变量（局部变量）是在方法的栈内存中分配的。当在方法块中定义变量时，Java会在栈上为该变量分配内存空间。当超出变量的作用域时，变量就会失效，分配给它的内存空间也会被释放。dropped，内存空间可以重复使用。堆内存用于存放new创建的所有对象（包括对象中的所有成员变量）和数组。堆上分配的内存将由Java垃圾收集器自动管理。在堆中生成一个数组或对象后，还可以在栈中定义一个特殊的变量。该变量的值等于数组或对象在堆内存中的首地址。这个特殊变量就是我们上面提到的引用变量。.我们可以通过这个引用变量来访问堆中的对象或者数组。举个栗子：publicclassSample{ints1=0;SamplemSample1=newSample();publicvoidmethod(){ints2=1;SamplemSample2=newSample();}}SampleSample3=newSample();Sample类的局部变量s2和引用变量mSample2都存在于栈中，但mSample2指向的对象存在于堆中。mSample3指向的对象实体存放在堆上，包括该对象的所有成员变量s1和mSample1，它本身存在于栈中。结论：局部变量的基本数据类型和引用存放在栈中，引用的对象实体存放在堆中。——因为它们在方法中属于变量，所以生命周期以方法结束。成员变量全部存储在堆中（包括基本数据类型、引用和被引用的对象实体）——因为属于一个类，类对象毕竟要new才能使用。了解了Java的内存分配之后，我们再来看看Java是如何管理内存的。3.2Java如何管理内存Java的内存管理就是对象的分配和释放。在Java中，程序员需要通过关键字new为每个对象（基本类型除外）申请内存空间，所有对象都在**堆（Heap）**中分配空间。另外，对象释放是由GC决定并执行的。在Java中，内存的分配是由程序完成的，内存的释放是由GC完成的。这种收支两行的方法确实简化了程序员的工作。但同时也增加了JVM的工作量。这就是Java程序运行速度较慢的原因之一。因为GC为了正确释放对象，GC必须监控每个对象的运行状态，包括对象的申请、引用、引用、赋值等，GC需要监控。监控对象状态的目的是为了更准确及时地释放对象，而释放对象的根本原则是对象不再被引用。为了更好的理解GC的工作原理，我们可以把对象看成有向图的顶点，把引用关系看成图的有向边，有向边从referrer指向被引用对象。此外，每个线程对象都可以用作图的起始顶点。比如大部分程序都是从主进程开始执行的，那么这个图就是从主进程顶点开始的根树。在这个有向图中，根顶点可达的对象都是有效对象，GC不会回收这些对象。如果一个对象（连通子图）从根顶点不可达（注意该图是有向图），那么我们认为（这些）对象不再被引用，可以被GC回收。下面，我们举例说明如何使用有向图来表示内存管理。对于程序的每个时刻，我们都有一个表示JVM内存分配的有向图。下右图是左边程序运行到第6行的示意图publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){//TODOAuto-generatedmethodstubObjecto1=newObject();Objecto2=newObject();o2=o1;//此行为的第6行}}定向图4。如何防止内存泄漏？在了解了内存泄漏的一些原因后，应该尽可能地避免和发现内存泄漏。4.1良好编码习惯最基本的建议是尽快释放对无用对象的引用。大多数程序员在使用临时变量时，都是让引用变量在退出活动域后自动设置为null。使用这种方法时，必须特别注意一些复杂的对象图，如数组、列、树、图等，这些对象之间的相互引用关系比较复杂。对于这样的对象，GC回收它们通常是低效的。如果程序允许，尽早将不用的引用对象赋值给null。多提几点建议：确认一个对象无用后，显式将其所有引用设置为null；当类继承自Jpanel或Jdialog或其他容器类时，您可能希望在删除对象之前调用其removeall()方法；在将引用变量设置为空值之前，需要注意引用变量指向的对象是否被监听。如果是，则必须先移除监听器，然后才可以赋空值；当对象是Thread时，删除对象前不妨调用其interrupt()方法；在内存检测的过程中，不仅要关注自己写的类对象，还要关注一些基本类型的对象，比如：int[]、String、char[]等；如果有数据库连接，使用try...finally结构在finally中关闭Statement对象和连接。4.2好的测试工具并不能完全避免开发过程中的内存泄漏。关键是使用好的测试工具，在发现内存泄漏时能够快速定位问题。市场上有几种专业的Java内存泄漏检查工具。它们的基本工作原理相似。它们都监视Java程序运行时所有对象的申请和释放，收集内存管理的所有信息。可视化。开发人员将使用这些信息来确定程序是否存在内存泄漏。这些工具包括OptimizeitProfiler、JProbeProfiler、JinSight、Rational的Purify等等。4.3注意HashMap、ArrayList等集合对象特别注意HashMap、ArrayList等一些集合对象，它们经常会造成内存泄漏。当它们被声明为静态时，它们与应用程序一样存在。4.4注意事件监听和回调函数特别注意事件监听和回调函数。在使用监听器时注册，但在不再使用时不注销。“如果一个类自己管理内存，那么开发人员就必须小心内存泄漏。”通常一些成员变量引用了其他对象，初始化时需要清空。另外，关注Java知音公众号，回复“后端面试”，送你面试题集！
