如何解決JAVA內存泄漏問題

本篇內容介紹了“如何解決JAVA內存泄漏問題”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

目錄

• 1、什么是內存泄漏

• 2、內存泄漏的原因

• 3、內存泄漏有哪些情況

• 3.1 代碼中沒有及時釋放，導致內存無法回收。

• 3.2 資源未關閉造成的內存泄漏

• 3.3 全局緩存持有的對象不使用的時候沒有及時移除，導致一直在內存中無法移除

• 3.4 靜態集合類

• 3.5 堆外內存無法回收

• 4、內存泄漏的解決辦法

• 5、內存問題排查

• 第一步 首先確認邏輯問題

• 第二步：分析gc是否正常執行

• 第三步 確認下版本新增代碼的改動，盡快從代碼上找出問題。

• 第四步：開啟各種命令行和 導出 dump 各種工具分析

• 總結：

1、什么是內存泄漏

內存泄漏是指無用對象（不再使用的對象）持續占有內存或無用對象的內存得不到及時釋放，從而造成內存空間的浪費稱為內存泄漏。隨著垃圾回收器活動的增加以及內存占用的不斷增加，程序性能會逐漸表現出來下降，極端情況下，會引發OutOfMemoryError導致程序崩潰。

2、內存泄漏的原因

JVM 虛擬機是使用引用計數法和可達性分析來判斷對象是否可回收，本質是判斷一個對象是否還被引用，如果沒有引用則回收。在開發的過程中，由于代碼的實現不同就會出現很多種內存泄漏問題，讓gc 系統誤以為此對象還在引用中，無法回收，造成內存泄漏。

3、內存泄漏有哪些情況

3.1 代碼中沒有及時釋放，導致內存無法回收。

下面的代碼，因為是雙向鏈表，但是斷開的不夠徹底，prev節點依然引用這當前正在使用的節點，導致無法回收

public class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode prev;
    ListNode() {
    }
    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
    public ListNode(int val, ListNode next, ListNode prev) {
        this.val = val;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ListNode curr = new ListNode(1);
        ListNode prev = new ListNode(2);
        ListNode next = new ListNode(3);
        curr.prev = prev;
        curr.next = next;
        curr.prev = null;
    }
}

public static void main(String[] args) {
        ListNode curr = new ListNode(1);
        ListNode prev = new ListNode(2);
        ListNode next = new ListNode(3);
        curr.prev = prev;
        curr.next = next;
        curr.prev = null;
    }
}

3.2 資源未關閉造成的內存泄漏

各種連接，如數據庫連接、網絡連接和IO連接等，文件讀寫等，可以使用 try-with-resources 讀取完文件，自動資源釋放

try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(filePath, "r");) {
        Image image = null;
while((image = parseImage(raf)) != null){
            imageList.add(image);
        }
        return imageList;
} catch(Exception e){
    log.error("parse file error, path: {},", path, e);
    return null;
}

3.3 全局緩存持有的對象不使用的時候沒有及時移除，導致一直在內存中無法移除

3.4 靜態集合類

如HashMap、LinkedList等等。如果這些容器為靜態的，那么它們的生命周期與程序一致，則容器中的對象在程序結束之前將不能被釋放，從而造成內存泄漏。生命周期長的對象持有短生命周期對象的引用，盡管短生命周期的對象不再使用，但是因為長生命周期對象持有它的引用而導致不能被回收。

3.5 堆外內存無法回收

堆外內存不受gc的管理，可能因為第三方的bug出現內存泄漏

4、內存泄漏的解決辦法

1.盡量減少使用靜態變量，或者使用完及時 賦值為 null。

2.明確內存對象的有效作用域，盡量縮小對象的作用域，能用局部變量處理的不用成員變量，因為局部變量彈棧會自動回收；

3.減少長生命周期的對象持有短生命周期的引用；

4.使用StringBuilder和StringBuffer進行字符串連接，Sting和StringBuilder以及StringBuffer等都可以代表字符串，其中String字符串代表的是不可變的字符串，后兩者表示可變的字符串。如果使用多個String對象進行字符串連接運算，在運行時可能產生大量臨時字符串，這些字符串會保存在內存中從而導致程序性能下降。

5.對于不需要使用的對象手動設置null值，不管GC何時會開始清理，我們都應及時的將無用的對象標記為可被清理的對象；

6.各種連接（數據庫連接，網絡連接，IO連接）操作，務必顯示調用close關閉。

5、內存問題排查

沒有任何一個程序員想要出現這種問題，但是出現了問題也要解決，內存泄漏的主要表象就是內存不足，內存告警之后如何判斷是否有內存泄漏。

第一步 首先確認邏輯問題

查看內存中對象的數量和大小，判斷是否在合理的范圍，如果在合理的范圍內，增大內存配置，調整內存比例就可以了。

命令：

jmap -heap pid

第二步：分析gc是否正常執行

命令：

jstat -gcutil <pid> 1000

S0 — Heap上的 Survivor space 0 區已使用空間的百分比    
S1 — Heap上的 Survivor space 1 區已使用空間的百分比    
E — Heap上的 Eden space 區已使用空間的百分比    
O   — Heap上的 Old space 區已使用空間的百分比    
P   — Perm space 區已使用空間的百分比
YGC — 從應用程序啟動到采樣時發生 Young GC 的次數
YGCT– 從應用程序啟動到采樣時 Young GC 所用的時間(單位秒)    
FGC — 從應用程序啟動到采樣時發生 Full GC 的次數
FGCT– 從應用程序啟動到采樣時 Full GC 所用的時間(單位秒)    
GCT — 從應用程序啟動到采樣時用于垃圾回收的總時間(單位秒)
LGCC - 進行GC的原因（低版本jdk可能沒有這一列）

從這里觀察gc是否異常，也可以根據這個進行jvm內存分配調優，來提高性能降低gc對性能的損耗

第三步 確認下版本新增代碼的改動，盡快從代碼上找出問題。

第四步：開啟各種命令行和 導出 dump 各種工具分析

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:OnError
-XX:+ShowMessageBoxOnError

推薦使用jprofile 進行本地分析，可以不用記住那么多命令。

總結：

現在的服務器內存雖然很大，但是且用且珍惜，不要等到出現問題了才知道后果，在開發中規范自己代碼，用完的對象及時釋放，減少垃圾對象。出現問題了也不要慌，仔細分析代碼，一切都是有原因的。

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