Java内存泄露的问题
Java内存泄露的问题一 问题的提出Java的一个重要优点就是经过渣滓收集器(Garbage Collection，GC)自动管理内存的回收，程序员不需要经过调用函数来释放内存。因此，很多程序员认为Java不存在内存走漏问题，或许认为即使有内存走漏也不是程序的责任，而是GC或JVM的问题。其实，这种想法是不正确的，因为Java也存在内存泄露，但它的表现与C++不同。随着越来越多的服务器程序采用Java技术，例如JSP，Servlet， EJB等，服务器程序往往临时运行。另外，在很多嵌入式系统中，内存的总量十分有限。内存泄露问题也就变得十分关键，即使每次运行大批走漏，临时运行之后，系统也是面临崩溃的风险。二 Java是如何管理内存为了判别Java中能否有内存泄露，我们首先必需了解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，程序员需要经过关键字new为每个对象申请内存空间 (基本类型除外)，一切的对象都在堆 (Heap)中分配空间。另外，对象的释放是由GC决议和执行的。在Java中，内存的分配是由程序完成的，而内存的释放是有GC完成的，这种收支两条线的方法确实简化了程序员的工作。但同时，它也减轻了JVM的工作。这也是Java程序运行速度较慢的缘由之一。因为，GC为了能够正确释放对象，GC必需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。为了更好了解GC的工作原理，我们可以将对象考虑为有向图的顶点，将引用关系考虑为图的有向边，有向边从引用者指向被引对象。另外，每个线程对象可以作为一个图的起始顶点，例如大多程序从main进程末尾执行，那么该图就是以main进程顶点末尾的一棵根树。在这个有向图中，根顶点可达的对象都是有效对象，GC将不回收这些对象。假设某个对象 (连通子图)与这个根顶点不可达(注意，该图为有向图)，那么我们认为这个(这些)对象不再被引用，可以被GC回收。以下，我们举一个例子说明如何用有向图表示内存管理。对于程序的每一个时刻，我们都有一个有向图表示JVM的内存分配情况。以下右图，就是右边程序运行到第6行的示意图。Java使用有向图的方式进行内存管理，可以消弭引用循环的问题，例如有三个对象，相互引用，只需它们和根进程不可达的，那么GC也是可以回收它们的。这种方式的优点是管理内存的精度很高，但是效率较低。另外一种常用的内存管理技术是使用计数器，例如COM模型采用计数器方式管理构件，它与有向图相比，精度行低(很难处理循环引用的问题)，但执行效率很高。三 什么是Java中的内存泄露下面，我们就可以描画什么是内存走漏。在Java中，内存走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，这些对象是可达的，即在有向图中，存在通路可以与其相连；其次，这些对象是无用的，即程序以后不会再使用这些对象。假设对象满足这两个条件，这些对象就可以判定为Java中的内存走漏，这些对象不会被GC所回收，但是它却占用内存。在C++中，内存走漏的范围更大一些。有些对象被分配了内存空间，然后却不可达，由于C++中没有GC，这些内存将永远收不回来。在Java中，这些不可达的对象都由GC担任回收，因此程序员不需要考虑这部分的内存泄露。经过火析，我们得知，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就可以了(不需要管理顶点的释放)。经过这种方式，Java提高了编程的效率。因此，经过以上分析，我们知道在Java中也有内存走漏，但范围比C++要小一些。因为Java从言语上保证，任何对象都是可达的，一切的不可达对象都由GC管理。对于程序员来说，GC基本是通明的，不可见的。虽然，我们只有几个函数可以拜访GC，例如运行GC的函数System.gc()，但是根据Java言语规范定义， 该函数不保证JVM的渣滓收集器一定会执行。因为，不同的JVM实现者能够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水平时，GC才末尾工作，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，我们不需要关怀这些。除非在一些特定的场合，GC的执行影呼应用程序的性能，例如对于基于Web的实时系统，歌瑞尔如网络游戏等，用户不希望GC突然中断应用程序执行而进行渣滓回收，那么我们需要调整GC的参数，让GC能够经过平缓的方式释放内存，例如将渣滓回收分解为一系列的小步骤执行，Sun提供的HotSpot JVM就支持这一特性。下面给出了一个复杂的内存泄露的例子。在这个例子中，我们循环申请Object对象，并将所申请的对象放入一个Vector中，假设我们仅仅释放引用本身，那么Vector依然引用该对象，所以这个对象对GC来说是不可回收的。因此，假设对象参与到Vector后，还必需从Vector中删除，最复杂的方法就是将Vector对象设置为null。Vector v=new Vector(10);for (int i=1;i100; i++){Object o=new Object();v.add(o);o=null;}//此时，一切的Object对象都没有被释放，因为变量v引用这些对象。
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