java内存溢出和内存泄露

虽然jvm可以通过GC自动回收无用的内存,但是代码不好的话仍然存在内存溢出的风险。

最近在网上搜集了一些资料,现整理如下:

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一、为什么要了解内存泄露和内存溢出?

 

1、内存泄露一般是代码设计存在缺陷导致的,通过了解内存泄露的场景,可以避免不必要的内存溢出和提高自己的代码编写水平;

 

2、通过了解内存溢出的几种常见情况,可以在出现内存溢出的时候快速的定位问题的位置,缩短解决故障的时间。

 

 

二、基本概念

 

理解这两个概念非常重要。

 

内存泄露:指程序中动态分配内存给一些临时对象,但是对象不会被GC所回收,它始终占用内存。即被分配的对象可达但已无用

 

内存溢出:指程序运行过程中无法申请到足够的内存而导致的一种错误。内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后,仍然无内存空间容纳新的Java对象的情况。

 

从定义上可以看出内存泄露是内存溢出的一种诱因,不是唯一因素。

 

 

三、内存泄露的几种场景:

 

1、长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用

 

这是内存泄露最常见的场景,也是代码设计中经常出现的问题。

例如:在全局静态map中缓存局部变量,且没有清空操作,随着时间的推移,这个map会越来越大,造成内存泄露。

 

2、修改hashset中对象的参数值,且参数是计算哈希值的字段

 

当一个对象被存储进HashSet集合中以后,就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段,否则对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中时的哈希值就不同了,在这种情况下,即使在contains方法使用该对象的当前引用作为参数去HashSet集合中检索对象,也将返回找不到对象的结果,这也会导致无法从HashSet集合中删除当前对象,造成内存泄露。

 

3、机器的连接数和关闭时间设置

 

长时间开启非常耗费资源的连接,也会造成内存泄露。

 

 

 

 四、内存溢出的几种情况:

 

1、堆内存溢出outOfMemoryError:java heap space

在jvm规范中,堆中的内存是用来生成对象实例和数组的。

如果细分,堆内存还可以分为年轻代和年老代,年轻代包括一个eden区和两个survivor区。

当生成新对象时,内存的申请过程如下:

a、jvm先尝试在eden区分配新建对象所需的内存;

b、如果内存大小足够,申请结束,否则下一步;

c、jvm启动youngGC,试图将eden区中不活跃的对象释放掉,释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象,则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区;

d、Survivor区被用来作为Eden及old的中间交换区域,当OLD区空间足够时,Survivor区的对象会被移到Old区,否则会被保留在Survivor区;

e、 当OLD区空间不够时,JVM会在OLD区进行full GC;

f、full GC后,若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象,导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域,则出现”out of memory错误”:

outOfMemoryError:java heap space

 

代码举例:

 

Java代码  收藏代码
  1. <span style=“font-size: 11px;”>/**
  2. * 堆内存溢出
  3. *
  4. * jvm参数:-Xms5m -Xmx5m -Xmn2m -XX:NewSize=1m
  5. *
  6. */
  7. public class MemoryLeak {
  8.     private String[] s = new String[1000];
  9.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  10.         Map<String,Object> m =new HashMap<String,Object>();
  11.         int i =0;
  12.         int j=10000;
  13.         while(true){
  14.             for(;i<j;i++){
  15.                 MemoryLeak memoryLeak = new MemoryLeak();
  16.                 m.put(String.valueOf(i), memoryLeak);
  17.             }
  18.         }
  19.     }
  20. }</span>

 

 

 

2、方法区内存溢出outOfMemoryError:permgem space

在jvm规范中,方法区主要存放的是类信息、常量、静态变量等。

所以如果程序加载的类过多,或者使用反射、gclib等这种动态代理生成类的技术,就可能导致该区发生内存溢出,一般该区发生内存溢出时的错误信息为:

outOfMemoryError:permgem space

 

代码举例:

 

Java代码  收藏代码
  1. <span style=“font-size: 11px;”>jvm参数:-XX:PermSize=2m -XX:MaxPermSize=2m
  2. 将方法区的大小设置很低即可,在启动加载类库时就会出现内存不足的情况</span>

 

 

 

3、线程栈溢出java.lang.StackOverflowError

线程栈时线程独有的一块内存结构,所以线程栈发生问题必定是某个线程运行时产生的错误。

一般线程栈溢出是由于递归太深或方法调用层级过多导致的。

发生栈溢出的错误信息为:

java.lang.StackOverflowError

 

代码举例:

 

Java代码  收藏代码
  1. <span style=“font-size: 11px;”>/**
  2. * 线程操作栈溢出
  3. *
  4. * 参数:-Xms5m -Xmx5m -Xmn2m -XX:NewSize=1m -Xss64k
  5. *
  6. */
  7. public class StackOverflowTest {
  8.     public static void main(String[] args) {
  9.         int i =0;
  10.         digui(i);
  11.     }
  12.     private static void digui(int i){
  13.         System.out.println(i++);
  14.         String[] s = new String[50];
  15.         digui(i);
  16.     }
  17. }
  18. </span>

 

 

 

 

五、为了避免内存泄露,在编写代码的过程中可以参考下面的建议:

 

1、尽早释放无用对象的引用

 

2、使用字符串处理,避免使用String,应大量使用StringBuffer,每一个String对象都得独立占用内存一块区域

 

3、尽量少用静态变量,因为静态变量存放在永久代(方法区),永久代基本不参与垃圾回收

 

4、避免在循环中创建对象

 

5、开启大型文件或从数据库一次拿了太多的数据很容易造成内存溢出,所以在这些地方要大概计算一下数据量的最大值是多少,并且设定所需最小及最大的内存空间值。

 

 

参考:

 

http://zhidao.baidu.com/question/263477119.html

https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/l-JavaMemoryLeak/  Java的内存泄漏

http://jelly-x.iteye.com/blog/1120406 JVM内存分析及导致内存溢出

http://wenku.baidu.com/view/ef3158fc04a1b0717fd5ddda.html java内存泄露和内存溢出

 

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