一篇文章帶你搞定JAVA內存泄漏
1、什麼是內存泄漏
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,由於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,那麼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,後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.對於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,但是出現瞭問題也要解決,內存泄漏的主要表象就是內存不足,內存告警之後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瞭。
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於垃圾回收的總時間(單位秒) LGCC - 進行GC的原因(低版本jdk可能沒有這一列)
從這裡觀察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,可以不用記住那麼多命令。
總結:
現在的服務器內存雖然很大,但是且用且珍惜,不要等到出現問題瞭才知道後果,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。出現問題瞭也不要慌,仔細分析代碼,一切都是有原因的。
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