Java內存溢出和內存泄露的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關Java內存溢出和內存泄露的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

一、為什么要了解內存泄露和內存溢出？

1、內存泄露一般是代碼設計存在缺陷導致的，通過了解內存泄露的場景，可以避免不必要的內存溢出和提高自己的代碼編寫水平；

2、通過了解內存溢出的幾種常見情況，可以在出現內存溢出的時候快速的定位問題的位置，縮短解決故障的時間。 

 二、基本概念 

理解這兩個概念非常重要。

內存泄露：指程序中動態分配內存給一些臨時對象，但是對象不會被GC所回收，它始終占用內存。即被分配的對象可達但已無用。 

內存溢出：指程序運行過程中無法申請到足夠的內存而導致的一種錯誤。內存溢出通常發生于OLD段或Perm段垃圾回收后，仍然無內存空間容納新的Java對象的情況。

從定義上可以看出內存泄露是內存溢出的一種誘因，不是唯一因素。 

三、內存泄露的幾種場景：

1、長生命周期的對象持有短生命周期對象的引用 

            這是內存泄露最常見的場景，也是代碼設計中經常出現的問題。

            例如：在全局靜態map中緩存局部變量，且沒有清空操作，隨著時間的推移，這個map會越來越大，造成內存泄露。 

2、修改hashset中對象的參數值，且參數是計算哈希值的字段

             當一個對象被存儲進HashSet集合中以后，就不能修改這個對象中的那些參與計算哈希值的字段，否則對象修改后的哈希值與最初存儲進HashSet集合中時的哈希值就不同了，在這種情況下，即使在contains方法使用該對象的當前引用作為參數去HashSet集合中檢索對象，也將返回找不到對象的結果，這也會導致無法從HashSet集合中刪除當前對象，造成內存泄露。 

3、機器的連接數和關閉時間設置 

            長時間開啟非常耗費資源的連接，也會造成內存泄露。 

 四、內存溢出的幾種情況： 

1、堆內存溢出（outOfMemoryError：java heap space）

       在jvm規范中，堆中的內存是用來生成對象實例和數組的。

       如果細分，堆內存還可以分為年輕代和年老代，年輕代包括一個eden區和兩個survivor區。

       當生成新對象時，內存的申請過程如下：

          a、jvm先嘗試在eden區分配新建對象所需的內存；

          b、如果內存大小足夠，申請結束，否則下一步；

          c、jvm啟動youngGC，試圖將eden區中不活躍的對象釋放掉，釋放后若Eden空間仍然不足以放入新對象，則試圖將部分Eden中活躍對象放入Survivor區；

          d、Survivor區被用來作為Eden及old的中間交換區域，當OLD區空間足夠時，Survivor區的對象會被移到Old區，否則會被保留在Survivor區；

          e、 當OLD區空間不夠時，JVM會在OLD區進行full GC；

          f、full GC后，若Survivor及OLD區仍然無法存放從Eden復制過來的部分對象，導致JVM無法在Eden區為新對象創建內存區域，則出現”out of memory錯誤”：

                                   outOfMemoryError：java heap space 

代碼舉例：

/** 
 * 堆內存溢出 
 * 
 * jvm參數：-Xms5m -Xmx5m -Xmn2m -XX:NewSize=1m 
 * 
 */ 
public class MemoryLeak { 
   
  private String[] s = new String[1000]; 
  
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
    Map<String,Object> m =new HashMap<String,Object>(); 
    int i =0; 
    int j=10000; 
    while(true){ 
      for(;i<j;i++){ 
        MemoryLeak memoryLeak = new MemoryLeak(); 
        m.put(String.valueOf(i), memoryLeak); 
      } 
    } 
  } 
}

      2、方法區內存溢出（outOfMemoryError：permgem space）

       在jvm規范中，方法區主要存放的是類信息、常量、靜態變量等。

       所以如果程序加載的類過多，或者使用反射、gclib等這種動態代理生成類的技術，就可能導致該區發生內存溢出，一般該區發生內存溢出時的錯誤信息為：
             outOfMemoryError：permgem space 

代碼舉例：

1.jvm參數：-XX:PermSize=2m -XX:MaxPermSize=2m  

2.將方法區的大小設置很低即可，在啟動加載類庫時就會出現內存不足的情況   

3、線程棧溢出（java.lang.StackOverflowError）

       線程棧時線程獨有的一塊內存結構，所以線程棧發生問題必定是某個線程運行時產生的錯誤。

       一般線程棧溢出是由于遞歸太深或方法調用層級過多導致的。

       發生棧溢出的錯誤信息為：

              java.lang.StackOverflowError

代碼舉例：

/** 
 * 線程操作棧溢出 
 * 
 * 參數：-Xms5m -Xmx5m -Xmn2m -XX:NewSize=1m -Xss64k 
 * 
 */ 
public class StackOverflowTest { 
   
  public static void main(String[] args) { 
    int i =0; 
    digui(i); 
  } 
  private static void digui(int i){ 
    System.out.println(i++); 
    String[] s = new String[50]; 
    digui(i); 
  } 
}

五、為了避免內存泄露，在編寫代碼的過程中可以參考下面的建議： 

1、盡早釋放無用對象的引用 

2、使用字符串處理，避免使用String，應大量使用StringBuffer，每一個String對象都得獨立占用內存一塊區域 

3、盡量少用靜態變量，因為靜態變量存放在永久代（方法區），永久代基本不參與垃圾回收 

4、避免在循環中創建對象

5、開啟大型文件或從數據庫一次拿了太多的數據很容易造成內存溢出，所以在這些地方要大概計算一下數據量的最大值是多少，并且設定所需最小及最大的內存空間值。 

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