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你對Java內(nèi)存泄漏的概念是否了解，這里和大家分享一下，Java內(nèi)存泄漏是指系統(tǒng)中存在無法回收的內(nèi)存，有時(shí)候會造成內(nèi)存不足或系統(tǒng)崩潰。關(guān)于內(nèi)存泄露問題對于c/c++來說,這個(gè)應(yīng)該是比較常見的問題。
一、引言
所謂Java內(nèi)存泄漏,是指系統(tǒng)中存在無法回收的內(nèi)存,有時(shí)候會造成內(nèi)存不足或系統(tǒng)崩潰。關(guān)于內(nèi)存泄露問題,對于c/c++來說,這個(gè)應(yīng)該是比較常見的問題。對于Java語言,由于Java通過垃圾收集器(GarbageCollecti-On,GC)自動管理內(nèi)存的回收,程序員不需要通過調(diào)用函數(shù)來釋放內(nèi)存。因此,很多程序員認(rèn)為Java不存在內(nèi)存泄漏問題,或者認(rèn)為即使有內(nèi)存泄漏也不是程序的責(zé)任,而是GC或JVM的問題。
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其實(shí),這種想法是不正確的,因?yàn)镴ava也存在內(nèi)存泄露,但它的表現(xiàn)與C++不同。隨著越來越多的服務(wù)器程序采用Java技術(shù),例如JSP,Servlet,EJB等,服務(wù)器程序往往長期運(yùn)行。另外,在很多嵌入式系統(tǒng)中,內(nèi)存的總量非常有限。內(nèi)存泄露問題也就變得十分關(guān)鍵,即使每次運(yùn)行少量泄漏,長期運(yùn)行之后,系統(tǒng)也是面臨崩潰的危險(xiǎn)。
二、Java管理內(nèi)存的方法
(一)Java垃圾回收器原理
Java的內(nèi)存管理就是對象的分配和釋放問題。在Java中,程序員需要通過關(guān)鍵字new為每個(gè)對象申請內(nèi)存空間(基本類型除外),所有的對象都在堆(Heap)中分配空間。另外,對象的釋放是由GC決定和執(zhí)行的。在Java中,內(nèi)存的分配是由程序完成的,而內(nèi)存的釋放是有GC完成的,這種收支兩條線的方法確實(shí)簡化了程序員的工作。但同時(shí),它也加重了JVM的工作。這也是Java程序運(yùn)行速度較慢的原因之一。因?yàn)?GC為了能夠正確釋放對象,GC必須監(jiān)控每一個(gè)對象的運(yùn)行狀態(tài),包括對象的申請、引用、被引用、賦值等,GC都需要進(jìn)行監(jiān)控。
監(jiān)視對象狀態(tài)是為了更加準(zhǔn)確地、及時(shí)地釋放對象,而釋放對象的根本原則就是該對象不再被引用。為了更好理解GC的工作原理,我們可以將對象考慮為有向圖的頂點(diǎn),將引用關(guān)系考慮為圖的有向邊,有向邊從引用者指向被引對象。另外,每個(gè)線程對象可以作為一個(gè)圖的起始頂點(diǎn),例如大多程序從main進(jìn)程開始執(zhí)行,那么該圖就是以main進(jìn)程頂點(diǎn)開始的一棵根樹。在這個(gè)有向圖中,根頂點(diǎn)可達(dá)的對象都是有效對象,GC將不回收這些對象。如果某個(gè)對象(連通子圖)與這個(gè)根頂點(diǎn)不可達(dá)(注意,該圖為有向圖),那么我們認(rèn)為這個(gè)(這些)對象不再被引用,可以被GC回收。
(二）什么是Java內(nèi)存泄漏
下面,我們就可以描述什么是內(nèi)存泄漏。在Java中,內(nèi)存泄漏就是存在一些被分配的對象,這些對象有下面兩個(gè)特點(diǎn),首先,這些對象是可達(dá)的,即在有向圖中,存在通路可以與其相連;其次,這些對象是無用的,即程序以后不會再使用這些對象。如果對象滿足這兩個(gè)條件,這些對象就可以判定為Java中的內(nèi)存泄漏,這些對象不會被GC所回收,然而它卻占用內(nèi)存。在C++中,內(nèi)存泄漏的范圍更大一些。有些對象被分配了內(nèi)存空間,然后卻不可達(dá),由于C++中沒有GC,這些內(nèi)存將永遠(yuǎn)收不回來。在Java中,這些不可達(dá)的對象都由GC負(fù)責(zé)回收,因此程序員不需要考慮這部分的內(nèi)存泄露。通過分析,我們得知,對于C++,程序員需要自己管理邊和頂點(diǎn),而對于Java程序員只需要管理邊就可以了(不需要管理頂點(diǎn)的釋放)。通過這種方式,Java提高了編程的效率。因此,通過以上分析,我們知道在Java中也有內(nèi)存泄漏,但范圍比C++要小一些。因?yàn)镴ava從語言上保證,任何對象都是可達(dá)的,所有的不可達(dá)對象都由GC管理。
三、如何檢測Java內(nèi)存泄漏
最后一個(gè)重要的問題,就是如何檢測Java的內(nèi)存泄漏。目前,我們通常使用一些工具來檢查Java程序的內(nèi)存泄漏問題。市場上已有幾種專業(yè)檢查Java內(nèi)存泄漏的工具,它們的基本工作原理大同小異,都是通過監(jiān)測Java程序運(yùn)行時(shí),所有對象的申請、釋放等動作,將內(nèi)存管理的所有信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、可視化。開發(fā)人員將根據(jù)這些信息判斷程序是否有內(nèi)存泄漏問題。這些工具包括OptimizeitProfiler,JProbeProfiler,JinSight,Rational公司的Purify等。
四、結(jié)束語
綜上所述,Java也存在內(nèi)存泄露問題,其原因主要是一些對象雖然不再被使用,但它們?nèi)匀槐灰?。為了解決這些問題,我們可以通過軟件工具來檢查內(nèi)存泄露,檢查的主要原理就是暴露出所有堆中的對象,讓程序員尋找那些無用但仍被引用的對象。
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