问题的提出：

Java的一个重要优点就是通过垃圾回收器（Garbage Collection，GC）自动管理内存的回收，程序员不需要通过调用函数来释放内存。因此，很多程序员认为Java不存在内存泄露问题，或者认为即使存在内存泄露也不是程序的责任，而是GC或JVM的问题。其实这种想法是不正确的，因为Java也存在内存泄露，但是它的表现与C++不同。

随着越来越多的服务器程序采用Java语言，例如JSP，Servlet，EJB等，服务器程序往往长期运行。另外，在很多嵌入式系统中，内存的总量非常有限。内存泄露问题也就变的十分关键，即使每次运行只有少量泄露，长期运行之后，系统也会面临崩溃的危险。

 

Java如何管理内存

为了判断Java中是否有内存泄露，我们首先必须了解Java是如何管理内存的。Java的内存管理就是对象的分配和释放问题。在Java中，程序员需要通过new关键字为每一个对象申请内存（基本类型除外），所有的对象都在堆（Heap）中分配空间；另外，对象的释放是由GC决定和执行的。在Java中，内存的分配是由程序完成的，而内存的释放是由GC完成的，这种收支两条线的方式确实简化了程序员的工作，但同时也加重了JVM的工作，这也是Java程序运行速度较慢的原因之一。因为，GC为了能够正确释放对象，GC必须监控每一个对象的运行状态，包括对象的申请、引用、被引用、赋值等，GC都需要进行监控。

监控对象状态是为了更加准确的、及时的释放对象，而释放对象的根本原则就是该对象不再被引用。

为了更好的理解GC的工作原理，我们可以激昂对象考虑为有向图的顶点，将引用关系考虑为图的有向边，有向边从引用者指向被引用对象。另外，每一个线程可以作为一个图的起始顶点，例如大多数程序从main进程开始执行，那么该图就是以main进行为顶点开始的一棵根树。在这个有向图中，根顶点可达的对象都是有效对象，GC将不回收这些对象。如果某一个对象（连通子图）与这个根顶点不可达（该图给有向图），那么我们认为这个对象不再被引用，可以被GC回收。

以下，我们举一个例子说明如何用有向图表示内存管理。对于程序的每一个时刻，我们都有一个有向图表示JVM的内存分配情况，以下右图就是左边程序运行到第6行的示意图。

 

 

Java使用有向图的方式进行内存管理，可以消除引用循环的问题，例如有三个对象，相互引用，只要他们和跟进程是不可达的，那么GC也是可以回收他们的。这种方式的优点是管理内存的精度很高，但是效率很低。另外一种常用的内存管理技术是使用引用计数，例如COM模型采用计数器方式管理构建，它与有向图相比，精度低（很难处理循环引用的问题），但是执行效率高。

 

Java中的内存泄露

下面，我们就可以描述什么是内存泄露。在Java中，内存泄露就是存在一些被分配的对象，这些对象有下面两个特点：首先，这些对象是可达的，即在有向图中，存在通路与其相连；其次，这些对象是无用的，即程序以后不会再使用对象。如果对象满足这两个条件，这些对象就可以判定为Java中的内存泄露，这些对象不会被GC回收，但是却一直占用内存。

在C++中，内存泄露的范围更大一些。有些对象被分配了内存空间，然后却不可达，由于C++中没有GC，这些内存将将永远收不回来。在Java中，这些不可达的对象都是由GC负责回收，因此程序员不需要考虑这部分的内存泄露。

通过分析，我们得知，对于C++，程序员需要自己管理变和顶点，而对于Java程序员只需要管理边就可以了（不需要管理顶点的释放）。通过这种方式，Java提高了编程的效率。

 

因此，通过以上分析，我们知道在Java中也有内存泄露，但是范围比C++中要小一些。因为Java从语言上保证，任何对象都是可达的，所有的不可达对象都是由GC管理。

对于程序员来说，GC基本是透明的、不可见的。虽然，我们只有几个函数可以访问GC,，例如运行GC的函数System.gc()，但是根据Java语言规范定义，该函数不保证JVM的垃圾回收器一定会执行。因为，不同的JVM实现者可能使用不同的算法管理GC。通常情况下，GC的线程优先级比较低。JVM调用GC的策略也有很多种，有的是内存使用到达一定程度时，GC才开始工作，也有定时执行的，有的是平缓执行GC，有的是中断式执行GC。但是通常来说，我们不需要关心这些，除非在一些特定的场合，GC的执行影响应用程序的性能，例如对于基于Web的实时系统，如网络游戏等，用户不希望GC突然中断应用程序而进行垃圾回收，那么我们需要调整GC的参数，让GC能够通过平缓的方式释放内存，例如将垃圾回收过程分解成一系列的小步骤执行，Sun提供的HotSpot JVM就支持这一特性。

下面给出了一个简单的内存泄露的例子。在这个例子中，我们循环申请Object对象，对将申请的对象放入一个Vector中，如果我们仅仅释放引用本身，那么Vector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Vector后，还必须从Vector中删除，最简单的方法就是将Vector对象设置为null。

Vector v=new Vector(10);
for (int i=1;i<100; i++)
{
    Object o=new Object();
    v.add(o);
    o=null;    
}

// 此时，所有的Object对象都没有被释放，因为变量V引用这些对象。

如何检测内存泄露

通过专业的工具，例如Optimizeit Profiler, Jprobe Profiler, JinSight, Rational公司的Purify等。