内存泄漏
1、内存泄漏的理解和分类
内存泄漏：
可达性分析算法来判断对象是否是不再使用的对象，本质都是判断一个对象是否还被引用。那么对于这种情况下，由于代码的实现不同就会出现很多种内存泄漏问题（让JVM误以为此对象还在引用中，无法回收，造成内存泄漏）。
严格来说，只有对象不会再被程序用到了，但是GC又不能回收他们的情况，才叫内存泄漏。
但实际情况很多时候一些不太好的实践（或疏忽）会导致对象的生命周期变得很长甚至导致OOM，也可以叫做宽泛意义上的“内存泄漏”。
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+ 对象X引用对象Y，X的生命周期比Y的生命周期长。那么当V生命周期结束的时候，X依然引用着Y，这时候，垃圾回收期是不会回收对象Y的。
+ 如果对象X还引用着生命周期比较短的A、B、C，对象A又引用着对象a、b、c，这样就可能造成大量无用的对象不能被回收，进而占据了内存资源，造成内存泄漏，直到内存溢出。
泄漏的分类：
- 经常发生：发生内存泄露的代码会被多次执行，每次执行，泄露一块内存。
- 偶然发生：在某些特定情况下才会发生。
- 一次性：发生内存泄露的方法只会执行一次。
- 隐式泄漏：一直占着内存不释放，直到执行结束；严格的说这个不算内存泄漏，因为最终释放掉了，但是如果执行时间特别长，也可能会导致内存耗尽。
2、内存泄漏的八种情况
①静态集合类
静态集合类，如HashMap、LinkedList等等。如果这些容器为静态的，那么它们的生命周期与JVM程序一致，则容器中的对象在程序结束之前将不能被释放，从而造成内存泄漏。简单而言，长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用，尽管短生命周期的对象不再使用，但是因为长生命周期对象持有它的引用而导致不能被回收。
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8public class MemoryLeak {
static List list = new ArrayList();
public void oomTest() {
Object obj = new Object();
list.add(obj);
}
}
②单例模式
- 单例模式，和静态集合导致内存泄露的原因类似，因为单例的静态特性，它的生命周期和VM的生命周期一样长，所以如果单例对象如果持有外部对象的引用，那么这个外部对象也不会被回收，那么就会造成内存泄漏。
③内部类持有外部类
- 内部类持有外部类，如果一个外部类的实例对象的方法返回了一个内部类的实例对象。这个内部类对象被长期引用了，即使那个外部类实例对象不再被使用，但由于内部类持有外部类的实例对象，这个外部类对象将不会被垃圾回收，这也会造成内存泄漏。
④各种连接，如数据库连接、网络连接和IO连接等
在对数据库进行操作的过程中，首先需要建立与数据库的连接，当不再使用时，需要调用close方法来释放与数据库的连接。只有连接被关闭后，垃圾回收器才会回收对应的对象。
否则，如果在访问数据库的过程中，对Connection、Statement或ResultsSet不显性地关闭，将会造成大量的对象无法被回收，从而引起内存泄漏。
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16public class MemoryLeak {
public static void main(String[] args) {
try {
Connection conn;
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
Statement statement = conn.createStatement();
ResultSet resultSet = statement.executeQuery("....");
} catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//1.关闭结果集 Statement
//2.关闭声明的对象 Resultset
//3.关闭连接Connection
}
}
}
⑤变量不合理的作用域
- 一般而言，一个变量的定义的作用范围大于其使用范围，很有可能会造成内存泄漏。另一方面，如果没有及时地把对象设置为null，很有可能导致内存泄漏的发生。
⑥改变哈希值
当一个对象被存储进HashSet集合中以后，就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段了。
否则，对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中时的哈希值就不同了，在这种情况下，即使在contains方法使用该对象的当前引用作为的参数去HashSet集合中检索对象，也将返回找不到对象的结果，这也会导致无法从HashSet集合中单独删除当前对象，造成内存泄漏。
例子1：
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52public class MemoryLeak {
public static void main(String[] args) {
HashSet<Point> hs = new HashSet<Point>();
Point cc = new Point();
cc.setX(10);//hashCode = 41
hs.add(cc);
cc.setX(20);//hashCode = 51 此行为导致了内存的泄漏
System.out.println("hs.remove = " + hs.remove(cc));//false
hs.add(cc);
System.out.println("hs.size = " + hs.size());//size = 2
System.out.println(hs);
}
}
class Point {
int x;
public int getX() {
return x;
}
public void setX(int x) {
this.x = x;
}
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + x;
return result;
}
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) return true;
if (obj == null) return false;
if (getClass() != obj.getClass()) return false;
Point other = (Point) obj;
if (x != other.x) return false;
return true;
}
public String toString() {
return "Point{" +
"x=" + x +
'}';
}
}执行结果：
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3hs.remove = false
hs.size = 2
[Point{x=20}, Point{x=20}]例子2：
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56public class MemoryLeak {
public static void main(String[] args) {
HashSet set = new HashSet();
Person p1 = new Person(1001, "AA");
Person p2 = new Person(1002, "BB");
set.add(p1);
set.add(p2);
p1.name = "CC";//导致了内存的泄漏
set.remove(p1); //删除失败
System.out.println(set);
set.add(new Person(1001, "CC"));
System.out.println(set);
set.add(new Person(1001, "AA"));
System.out.println(set);
}
}
class Person {
int id;
String name;
public Person(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (!(o instanceof Person)) return false;
Person person = (Person) o;
if (id != person.id) return false;
return name != null ? name.equals(person.name) : person.name == null;
}
public int hashCode() {
int result = id;
result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
return result;
}
public String toString() {
return "Person{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}执行结果：
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3[Person{id=1002, name='BB'}, Person{id=1001, name='CC'}]
[Person{id=1002, name='BB'}, Person{id=1001, name='CC'}, Person{id=1001, name='CC'}]
[Person{id=1002, name='BB'}, Person{id=1001, name='CC'}, Person{id=1001, name='CC'}, Person{id=1001, name='AA'}]
⑦缓存泄露
内存泄漏的另一个常见来源是缓存，一旦你把对象引用放入到缓存中，他就很容易遗忘。比如：之前项目在一次上线的晴候，应用启动奇慢直到夯死，就是因为代码中会加载一个表中的数据到缓存（内存）中，测试环境只有几百条数据，但是生产环境有几百万的数据。
对于这个问题，可以使用WeakHashMap代表缓存，此种Map的特点是，当除了自身有对key的引用外，此key没有其他引用那么此map会自动丢弃此值。
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57public class MemoryLeak {
static Map wMap = new WeakHashMap();
static Map map = new HashMap();
public static void main(String[] args) {
init();
testWeakHashMap();
testHashMap();
}
public static void init() {
String ref1 = new String("obejct1");
String ref2 = new String("obejct2");
String ref3 = new String("obejct3");
String ref4 = new String("obejct4");
wMap.put(ref1, "cacheObject1");
wMap.put(ref2, "cacheObject2");
map.put(ref3, "cacheObject3");
map.put(ref4, "cacheObject4");
System.out.println("String引用ref1，ref2，ref3，ref4 消失");
}
public static void testWeakHashMap() {
System.out.println("WeakHashMap GC之前");
for (Object o : wMap.entrySet()) {
System.out.println(o);
}
try {
System.gc();
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("WeakHashMap GC之后");
for (Object o : wMap.entrySet()) {
System.out.println(o);
}
}
public static void testHashMap() {
System.out.println("HashMap GC之前");
for (Object o : map.entrySet()) {
System.out.println(o);
}
try {
System.gc();
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("HashMap GC之后");
for (Object o : map.entrySet()) {
System.out.println(o);
}
}
}执行结果：
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11String引用ref1，ref2，ref3，ref4 消失
WeakHashMap GC之前
obejct2=cacheObject2
obejct1=cacheObject1
WeakHashMap GC之后
HashMap GC之前
obejct4=cacheObject4
obejct3=cacheObject3
HashMap GC之后
obejct4=cacheObject4
obejct3=cacheObject3![]()
上面代码和图示演示WeakHashMap如何自动释放缓存对象，当init函数执行完成后，局部变量字符串引用weakd1，weakd2，d1，d2都会消失，此时只有静态map中保存中对字符串对象的引用，可以看到，调用gc之后，HashMap的没有被回收，而WeakHashMap里面的缓存被回收了。
⑧监听器和回调
- 内存泄漏第三个常见来源是监听器和其他回调，如果客户端在你实现的API中注册回调，却没有显示的取消，那么就会积聚。
- 需要确保回调立即被当作垃圾回收的最佳方法是只保存它的弱引用，例如将他们保存成为WeakHashMap中的键。
