java内存泄漏排查方法(什么是内存泄漏?该如何检测?又该如何解决?)java教程 / Java内存泄漏检测与解决...

wufei123 发布于 2024-05-17 阅读(38)

前言这个问题是我之前翻看面经的时候见到的那位小姐姐把内存泄漏当成了内存溢出问题去解答的,结果当场挂掉了为此总结一下,之前和一位老哥也讨论过这个问题可见不管是面试还是工作这都是一个极为重要的点我也曾在面阿里的时候也遇到过原题,题目是写出俩内存泄漏案例,然后问如何排查?如何解决?

本篇文章大体结构来自外国大佬baeldung;一、介绍1、什么是内存泄漏java的优势之一就是内置了垃圾回收器GC,它帮助我们实现了自动化内存管理但是GC再好,也有老马失前蹄的时候,它不能保证提供一个解决内存泄漏的万无一失的解决方案。

什么是内存泄漏?可以看看下面这张图,

也就是一部分内存空间我明明已经使用了,却没有引用指向这部分空间造成这片已经使用的空间无法处理的情况正规点的理解:动态开辟的空间,在使用完毕后未释放,结果导致一直占据该内存单元直到程序结束2、内存泄漏的危害。

长时间运行,程序变卡,性能严重下降程序莫名其妙挂掉OutOfMemoryError错误乱七八糟的错误,还不易排查反正内存泄漏不是好事二、内存泄漏原因内存泄漏原因太多了说不定就是某一行代码不对就会出现这种情况,因此这里给出最常见的几种。

关键的还是如何找出哪个地方出现了内存泄漏,代码好修改,错误不易查1、大量使用静态变量静态变量的生命周期与程序一致因此常驻内存publicclassStaticTest {     publicstatic。

  List list = new ArrayList<>();     publicvoidpopulateList() {         for (int i = 0; i < 

10000000; i++) {             list.add((int)Math.random());         }         System.out.println("running......"

);     }     publicstaticvoidmain(String[] args) {       System.out.println("before......");         

new StaticTest().populateList();         System.out.println("after......");     } } 现在可以使用jvisualvm运行一边,看看内存效果。

带static关键字(使用静态变量)

从上图可以看到,堆内存从一开始的135M左右飙升了到了200M。直接占据了65M的内存。不使用static关键字(不使用静态变量)

由于全局变量与程序周期不一致,因此不使用时,就会进行回收此时内存最高150M总结:由于静态变量与程序生命周期一致,因此对象常驻内存,造成内存泄漏2、连接资源未关闭每当建立一个连接,jvm就会为这些资源分配内存。

比如数据库连接、文件输入输出流、网络连接等等publicclassFileTest {  publicstaticvoidmain(String[] args) throws IOException {   File f=

new File("G:\\nginx配套资料\\笔记资料.zip");   System.out.println(f.exists());         System.out.println(f.isDirectory());  } }

依然使用jvisualvm运行一边,看看内存效果。

可以看出,在连接文件资源时,jvm会为本资源分配内存3、equals()和hashCode()方法使用不当定义新类时,如果没有重新equals()和hashCode()方法,也有可能会造成内存泄漏主要原因是没有这两个方法时,很容易造成重复的数据添加。

看例子:publicclassUser{public String name;  publicint age;  publicUser(String name, int age){   this.name = name;   

this.age = age;  } } publicclassEqualTest {publicstaticvoidmain(String[] args){   Map 

map = new HashMap<>();      for(int i=0; i<100; i++) {          map.put(new User("", 1), 1);      }         System.out.println(

map.size() == 1);//输出为false  } } 然后运行一下,看看内存情况:

内存从150M一下子飙升到225M,可见飙升得厉害输出为false,说明user对象被重复添加了我们知道像HashMap在添加新的对象时,会对其hashcode进行比较,如果一样,那就不插入如果一样那就插入。

此时说明这100个User其hashcode不同现在重写这俩方法再运行一边:publicclassUser{  publicstatic String name;  publicUser(String name)

{   this.name = name;  }     @Overridepublicbooleanequals(Object o){         if (o == this) returntrue

;         if (!(o instanceof User)) {             returnfalse;         }         User user = (User) o;         

return User.name.equals(name);     }     @OverridepublicinthashCode(){         return name.hashCode();     }  }

在EqualTest内再测试一遍,首先看看内存变化:

上图可以看到上升幅度没那么大而且输出为true,这是肯定的,由于重写了hashcode和equal,所以HashMap添加的肯定是同一个对象4、内部类持有外部类这个场景和上面类似5、finalize方法。

这个方法之前曾经专门花过文章写过,这个问题很简单。看一张图

这就是整个过程不过在这里我们主要看的是finalize方法对垃圾回收的影响,其实就是在第三步,也就是这个对象含有finalize,进入了队列但一直没有被调用的这段时间,会一直占用内存造成内存泄漏6、ThreadLocal的错误使用

ThreadLocal主要用于创建本地线程变量,不合理的使用也有可能会造成内存泄漏。

上面这张图详细地揭示了ThreadLocal和Thread以及ThreadLocalMap三者的关系1、Thread中有一个map,就是ThreadLocalMap2、ThreadLocalMap的key是ThreadLocal,值是我们自己设定的。

3、ThreadLocal是一个弱引用,当为null时,会被当成垃圾回收4、重点来了,突然我们ThreadLocal是null了,也就是要被垃圾回收器回收了,但是此时我们的ThreadLocalMap生命周期和Thread的一样,它不会回收,这时候就出现了一个现象。

那就是ThreadLocalMap的key没了,但是value还在,这就造成了内存泄漏解决办法:使用完ThreadLocal后,执行remove操作,避免出现内存溢出情况现在介绍了几种常见的内存泄漏情况,上面的知识点比较常见,最主要的是如何检测出来。

三、检测内存泄漏检测的目的是定位内存泄漏出现的位置,常见的有以下几种方法:1、工具分析这个工具比较多,比如说JProfiler、YourKit、Java VisualVM和Netbeans Profiler。

他可以帮助我们分析是哪一个对象或者是类内存的飙升也可以看到内存CPU的等等各种情况上面多次演示到了2、垃圾回收分析这个其实也可以用工具进行分析上面的VisualVM中,可以打印堆也可以从外部导入dump文件进行分析。

如果不用工具的话,我们可以通过IDE看到。JVM配置添加-verbose:gc。然后就会打印出相关信息。下面这张图非原创,来自Baeldung。

3、基准测试也就是使用科学的方式进行分析java代码的性能进而判断分析四、结论内存泄漏是个很严重的问题,也比较常见最主要的原因是动态开辟的空间,在使用完毕后未释放,结果导致一直占据该内存单元直到程序结束。

。因此良好的代码规范,可以有效地避免这些错误。

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