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JAVA内存泄漏,走开!

教程来源:www.lt163.com     点击数:     更新时间:2017-11-17 05:11

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摘要
  尽管java虚拟机和垃圾回收机制管理着大部分的内存事务,但是在java软件中还是可能存在内存泄漏的情况。的确,在大型工程中,内存泄漏是一个普遍问题。避免内存泄漏的第一步,就是要了解他们发生的原因。这篇文章就是要介绍一些常见的缺陷,然后提供一些非常好的实践例子来指导你写出没有内存泄漏的代码。一旦你的程序存在内存泄漏,要查明代码中引起泄漏的原因是很困难的。同时这篇文章也要介绍一个新的工具来查找内存泄漏,然后指明发生的根本原因。这个工具容易上手,可以让你找到产品级系统中的内存泄漏。

垃圾回收(GC)的角色
  虽然垃圾回收关心着大部分的问题,包括内存管理,使得程序员的任务显得更加轻松,但是程序员还是可能犯些错误导致内存泄漏问题。GC(垃圾回收)通过递归对所有从“根”对象(堆栈中的对象,静态数据成员,JNI句柄等等)继承下来的引用进行工作,然后标记所有可以访问的活动着的对象。而这些对象变成了程序唯一能够操纵的对象,其他的对象都被释放了。因为GC使得程序不能够访问那些被释放的对象,所以这样做是安全的。

  内存管理可以说是自动的,但是这并没有让程序员脱离内存管理问题。比方说,对于内存的分配(还有释放)总是存在一定的开销,尽管这些开销对程序员来说是隐含的。一个程序如果创建了很多对象,那么它就要比完成相同任务而创建了较少对象的程序执行的速度慢(如果其他的条件都相同)。

  文章更多想说的,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。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验证这些对象是否不再需要。正如我们前面看到的,如果存在对象的引用,这个对象就被定义为“活动的”,同时不会被释放。要确定对象所占内存将被回收,程序员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。注意,当局部变量不需要时,不需明显的设为null,因为一个方法执行完毕时,这些引用会自动被清理。

  从更高一个层次看,这就是所有存在内存管的语言对内存泄漏所考虑的事情,剩余的对象引用将不再会被使用。

典型的泄漏
  既然我们知道了在java中确实会存在内存泄漏,那么就让我们看一些典型的泄漏,并找出他们发生的原因。

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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,注意力就被放在了管理数据仓库的大小上。当然是有一些适当的机制可以将仓库中的无用数据移除。

  可以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。这个作业会验证仓库中的数据然后清除一切不需要的数据。

  另一个办法是计算引用的数量。集合负责跟踪集合中每个元素的引用者数量。这要求引用者通知集合什么时候已经对元素处理完毕。当引用者的数目为零时,就可以移除集合中的相关元素。

高速缓存
  高速缓存是一种用来快速查找已经执行过的操作结果的数据结构。因此,如果一个操作执行很慢的话,你可以先把普通输入的数据放入高速缓存,然后过些时间再调用高速缓存中的数据。
高速缓存多少还有一点动态实现的意思,当数据操作完毕,又被送入高速缓存。一个典型的算法如下所示:
  1. 检查结果是否在高速缓存中,存在则返回结果;
  2. 如果结果不在,那么计算结果;
  3. 将结果放入高速缓存,以备将来的操作调用。

  这个算法的问题(或者说潜在的内存泄漏)在最后一步。如果操作是分别多次输入,那么存入高速缓存的内容将会非常大。很明显这个方法不可取。

  为了避免这种潜在的致命错误设计,程序就必须确定高速缓存在他所使用的内存中有一个上界。因此,更好的算法是:
  1. 检查结果是否在高速缓存中,存在则返回结果;
  2. 如果结果不在,那么计算结果;
  3. 如果高速缓存所占空间过大,移除缓存中旧的结果;
  4. 将结果放入高速缓存,以备将来的操作调用。

  通过不断的从缓存中移除旧的结果,我们可以假设,将来,最新输入的数据可能被重用的几率要远远大于旧的结果。这通常是一个不错的设想。

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