Memory Leak in Java

Java 提供开箱即用的内存管理。当我们使用 new 关键字创建对象时，JVM 会自动为该对象分配内存。如果应用程序不再使用该对象，垃圾回收器会自动删除该对象并为其他应用程序腾出空间。因此，程序员无需像其他过程式编程语言（C 和 C++）那样手动管理内存。尽管如此，Java 应用程序中仍有可能发生内存泄漏。在本节中，我们将了解Java 中的内存泄漏是什么、其原因、检测和修复内存泄漏。

Java 中的内存泄漏是什么？

在 Java 中，内存泄漏是指垃圾回收器未能识别未使用的对象，并且它们无限期地保留在内存中，从而减少了分配给应用程序的内存量。因为未使用的对象仍然被引用，这可能导致 OutOfMemoryError。它还会影响应用程序的可靠性。下图代表了内存泄漏。

注意：我们可以为应用程序指定初始和最大堆大小。有两种参数（选项）用于设置堆大小：

• -Xms<size>m
• -Xmx<size>m

其中 m 表示 MB 为单位的大小。

内存泄漏的症状

如果任何 Java 应用程序出现内存泄漏，您会注意到以下情况：

• 应用程序的性能持续下降。
• 应用程序生命周期内的内存使用量增加。

内存泄漏的原因

Java 中的内存泄漏有以下原因：

• 使用不需要的对象引用：这些是已不再需要的对象引用。垃圾回收器未能回收内存，因为另一个对象仍然引用该不需要的对象。
• 使用长生命周期的静态对象：使用静态对象也会导致内存泄漏。因为它们在应用程序的整个生命周期内都保留在内存中。
• 未能清理本地系统资源：由 Java 外部的函数（用 C 和 C++ 编写）分配的本地系统资源。JNI API 用于将本地库嵌入 Java 代码中。
• 第三方库中的错误： AWT 和 Java Swing 包中的错误是内存泄漏的另一个原因。

防止内存泄漏

编写代码时，请记住以下几点，可以防止 Java 中的内存泄漏：

• 不要创建不必要的对象。
• 避免字符串连接。
• 使用 StringBuilder。
• 不要在会话中存储大量数据。
• 在不再使用时使会话超时。
• 不要使用 System.gc() 方法。
• 避免使用静态对象。因为它们默认会保留整个应用程序的生命周期。因此，最好显式将引用设置为 null。
• 始终在 finally 块中关闭 ResultSet、Statements 和 Connection 对象。

创建内存泄漏

让我们创建一个简单的 Java 程序来创建内存泄漏。

MemoryLeakExample.java

输出

在上面的程序中，我们创建了两个 Vector 对象并将大数字传递给它们。当我们运行上面的程序时，它会显示 java.lang.OutOfMemoryError。因为它没有在内存中占用空间。如果程序打印语句 本程序没有内存泄漏，则表示程序成功运行。

检测内存泄漏

检测内存泄漏是一项困难的任务。为了简化此任务，有许多工具可用于执行静态分析并检测内存泄漏：

• JProbe
• AppPerfect
• Visual VM
• Jprofiler
• YourKit
• GCeasy
• JRockit

修复内存泄漏

解决内存泄漏问题的方案如下：

• 使用 JVM 工具：有许多工具可用于优化代码并显示内存状态。
• 使用堆转储（Heap Dump）：这是一种用于解决内存泄漏问题的技术。它是给定时间点驻留在内存中的所有对象的快照。它还可以优化 Java 应用程序中的内存使用。它以二进制格式存储在 hprof 文件中。
• 使用 Eclipse 内存泄漏警告：如果您使用 Eclipse 框架开发 Java 应用程序，Eclipse 会在遇到任何内存泄漏原因时定期显示警告和错误。