内存泄露 Memory Leaks

什么是内存泄露

内存管理一直是Java 所鼓吹的强大优点。开发者只需要简单地创建对象，而Java的垃圾收集器将会自动管理内存空间的分配和释放。
但在很多情况下，事情并不那么简单，在 Java程序中总是会频繁地发生内存泄露(Memory Leaks)。
 

内存泄露的定义: 当某些对象不再被应用程序所使用，但是由于仍然被引用而导致垃圾收集器不能释放他们。

用白话来说就是: 该回收的内存没被回收，最后因为内存不够用而导致程序报错。
 
要理解这个定义，我们需要理解内存中的对象状态。 下图展示了什么是不使用的部分，以及未被引用的部分。


从图中可以看出，内存中存在着"有引用的对象"和"无引用的对象"。 无引用的对象将被垃圾收集器所回收，而有引用的对象则不会被当做垃圾收集。 
因为没有任何其他对象所引用，所以无引用对象一定是不再使用的，但是有一部分无用对象仍然被(无意中)引用着。这就是发生内存泄露的根源。

为什么会发生内存泄露

为什么内存会泄露?
让我们看下面的实例来了解为什么内存会泄露。 
在下面的情境中，对象A引用了对象B。 A的生命周期(t1 - t4) 比 B的(t2 - t3)要长得多。 当对象B在应用程序逻辑中不会再被使用以后， 对象 A 仍然持有着 B的引用。 (根据虚拟机规范)在这种情况下垃圾收集器不能将 B 从内存中释放，这种情况很可能会引起内存问题。甚至有可能 B 也持有一大堆其他对象的引用，这些对象由于被 B 所引用，也不会被垃圾收集器所回收。所有这些无用的对象将消耗大量宝贵的内存空间。

发生内存泄漏的常见场景

静态集合类

像HashMap、ArrayList等的使用最容易出现内存泄露，由于静态变量的生命周期和应用程序一致，所以他们所引用的所有的对象也不能被释放。
如

public class Test {
    static ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();//list中引用的对象在应用整个生命周期中都不会被释放


    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 10; i++) {
            Person person = new Person("" + i);
            list.add(person);
            person = null;//将变量person指向null，而不是指向堆内存中的Person对象；注意这时堆内存中的Person对象并没有被回收


        }
        for (Person person : list) {
            System.out.println(person);//所有Person对象都没有被回收
        }
    }
}

class Person {
    public String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name;
    }

}  

在这个例子中，如果仅仅释放引用本身(person = null)，那么集合仍然引用该对象，所以这个对象对GC 来说是不可回收的。因此，如果对象加入到集合后，还必须从集合中删除，最简单的方法就是将集合对象设置为null。



监听器、回调、外部模块的引用


当注册的监听器不再使用后，如果没有被注销，那么很可能会发生内存泄露。

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        A a = new A();
        b.register(a);
        a = null;//虽然讲监听器设为null，但是监听器对象A并没有被回收，因为它被B引用了
        b.show();//监听器工作了
        b.unregister();//用完要注销掉
    }
}

interface Listener {
    public void listen();
}

class A implements Listener {

    @Override
    public void listen() {
        System.out.println("监听器工作了");
    }
}

class B {
    Listener listener;

    public void register(Listener listener) {//B持有了Listener的引用，除非在B内部将其设为null，否则listener将不会被回收
        this.listener = listener;
    }

    public void unregister() {
        listener = null;
    }

    public void show() {
        if (listener != null) listener.listen();
    }

}  




各种连接

比如数据库连接、网络连接(socket)和io流的连接，除非显式的调用了其close()方法将其连接关闭，否则是不会自动被GC回收的。

内部类的引用

内部类的引用是比较容易遗忘的一种，而且一旦没释放可能导致一系列的后继类对象没有释放。

单例模式

单例对象在被初始化后将在JVM的整个生命周期中存在（以静态变量的方式），如果单例对象持有外部对象的引用，那么这个外部对象将不能被jvm正常回收，导致内存泄露。

来自为知笔记(Wiz)