Java內存泄漏及檢測方法
你對Java內存泄漏的概念是否了解，這里和大家分享一下，Java內存泄漏是指系統中存在無法回收的內存，有時候會造成內存不足或系統崩潰。關于內存泄露問題對于c/c++來說,這個應該是比較常見的問題。
一、引言
所謂Java內存泄漏,是指系統中存在無法回收的內存,有時候會造成內存不足或系統崩潰。關于內存泄露問題,對于c/c++來說,這個應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)自動管理內存的回收,程序員不需要通過調用函數來釋放內存。因此,很多程序員認為Java不存在內存泄漏問題,或者認為即使有內存泄漏也不是程序的責任,而是GC或JVM的問題。
其實,這種想法是不正確的,因為Java也存在內存泄露,但它的表現與C++不同。隨著越來越多的服務器程序采用Java技術,例如JSP,Servlet,EJB等,服務器程序往往長期運行。另外,在很多嵌入式系統中,內存的總量非常有限。內存泄露問題也就變得十分關鍵,即使每次運行少量泄漏,長期運行之后,系統也是面臨崩潰的危險。
二、Java管理內存的方法
(一)Java垃圾回收器原理
Java的內存管理就是對象的分配和釋放問題。在Java中,程序員需要通過關鍵字new為每個對象申請內存空間(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決定和執行的。在Java中,內存的分配是由程序完成的,而內存的釋放是有GC完成的,這種收支兩條線的方法確實簡化了程序員的工作。但同時,它也加重了JVM的工作。這也是Java程序運行速度較慢的原因之一。因為,GC為了能夠正確釋放對象,GC必須監控每一個對象的運行狀態,包括對象的申請、引用、被引用、賦值等,GC都需要進行監控。
監視對象狀態是為了更加準確地、及時地釋放對象,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,將引用關系考慮為圖的有向邊,有向邊從引用者指向被引對象。另外,每個線程對象可以作為一個圖的起始頂點,例如大多程序從main進程開始執行,那么該圖就是以main進程頂點開始的一棵根樹。在這個有向圖中,根頂點可達的對象都是有效對象,GC將不回收這些對象。如果某個對象(連通子圖)與這個根頂點不可達(注意,該圖為有向圖),那么我們認為這個(這些)對象不再被引用,可以被GC回收。
(二）什么是Java內存泄漏
下面,我們就可以描述什么是內存泄漏。在Java中,內存泄漏就是存在一些被分配的對象,這些對象有下面兩個特點,首先,這些對象是可達的,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條件,這些對象就可以判定為Java中的內存泄漏,這些對象不會被GC所回收,然而它卻占用內存。在C++中,內存泄漏的范圍更大一些。有些對象被分配了內存空間,然后卻不可達,由于C++中沒有GC,這些內存將永遠收不回來。在Java中,這些不可達的對象都由GC負責回收,因此程序員不需要考慮這部分的內存泄露。通過分析,我們得知,對于C++,程序員需要自己管理邊和頂點,而對于Java程序員只需要管理邊就可以了(不需要管理頂點的釋放)。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中也有內存泄漏,但范圍比C++要小一些。因為Java從語言上保證,任何對象都是可達的,所有的不可達對象都由GC管理。
三、如何檢測Java內存泄漏
最后一個重要的問題,就是如何檢測Java的內存泄漏。目前,我們通常使用一些工具來檢查Java程序的內存泄漏問題。市場上已有幾種專業檢查Java內存泄漏的工具,它們的基本工作原理大同小異,都是通過監測Java程序運行時,所有對象的申請、釋放等動作,將內存管理的所有信息進行統計、分析、可視化。開發人員將根據這些信息判斷程序是否有內存泄漏問題。這些工具包括OptimizeitProfiler,JProbeProfiler,JinSight,Rational公司的Purify等。
四、結束語
綜上所述,Java也存在內存泄露問題,其原因主要是一些對象雖然不再被使用,但它們仍然被引用。為了解決這些問題,我們可以通過軟件工具來檢查內存泄露,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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