内存泄露是指一个不再被程序使用的对象或变量还在内存中占有存储空间。在C/C++语言中,内存的分配与释放是由开发人员来负责的,如果开发人员忘记释放已分配的内存就会造成内存泄露。而在Java语言中引进了垃圾回收机制,由垃圾回收器负责回收不再使用的对象,既然有垃圾回收器来负责回收垃圾,那么是否还会存在内存泄露的问题呢?
其实,在Java语言中,判断一个内存空间是否符合垃圾回收的标准有两个:第一,给对象赋予了空值null,以后再没有被使用过;第二,给对象赋予了新值,重新分配了内存空间。一般来讲,内存泄露主要有两种情况:一是在堆中申请的空间没有被释放;二是对象已不再被使用,但仍然还在内存中保留着。垃圾回收机制的引入可以有效地解决第一种情况;而对于第二种情况,垃圾回收机制则无法保证不再使用的对象会被释放。因此,Java语言中的内存泄露主要指的是第二种情况。
下面通过一个示例来介绍Java语言中的内存泄露:
Vector v = new Vector();
for(int i=1;i<10;i++)
{
Object o = new Object();
v.add(o);
}
在上述示例的循环中,不断创建新的对象加到Vector对象中,当退出循环后,o的作用域将会结束,但是由于v在使用这些对象,因此垃圾回收器无法将其回收,此时就造化了内存泄露。只有将这些对象从Vector中删除才能释放创建的这些对象。
在Java语言中,容易引起内存泄露的原因很多,主要有一下几个方面的内容:
1)静态集合类,例如HashMap和Vector。如果这些容器为静态的,由于他们的生命周期与程序一致,那么容器中的对象在程序结束之前将不能被释放,从而造成内存泄露,如上例所示。
2)各种连接,例如数据库连接、网络连接以及IO连接等。在对数据库进行操作的过程中,首先需要建立与数据库的连接,当不在使用时,需要调用close方法来释放与数据库的连接。只有连接被关闭后垃圾回收器才会回收对应的对象。否则,如果在访问数据库的过程中,对Connection、Statement或ResultSet不显示地关闭,将会造成大量的对象无法被回收,从而引起内存泄露。
3)监听器。在Java语言中,往往会使用到监听器。通常一个应用中会应用到多个监听器,但在释放对象的同时往往没有相应的删除监听器,这也可能导致内存泄露。
4)变量不合理的作用域。一般而言,如果一个变量的作用范围大于其使用范围,很有可能会造成内存泄露,另一方面如果没有及时地把对象设置为null,很有可能会导致内存泄露的发生,示例如下:
class Server{
private String msg;
public void receiveMsg()
{
readFromNet();
saveDB();
}
}
在上述的伪代码中,通过readFromNet()方法接受的消息保存在变量msg中,然后调用saveDB()方法把msg的内容保存到数据库中,此时msg已经没有用了,但是由于msg的生命周期与对象的生命周期相同,此时msg还不能被回收,一次造成了内存泄露。对于这种问题,有如下两种解决方法:第一种方法,由于msg的作用范围只在receiveMsg()方法内,一次可以把msg定义为这个方法的局部变量,当方法结束后,msg的生命周期就会结束,此时垃圾回收器就可以回收msg的内容了;第二种方法,在使用完msg后就把msg设置为null,这样垃圾回收器也会自动回收msg内容所占的内存空间。
5)单例模式可能会造成内存泄露。单例模式的实现方法有很多种,下例中所使用的单例模式就可能会造成内存泄露:
class BigClass{
//class body
}
class Singleton{
private BigClass bc;
private static Singleton instance = new Singleton(new BigClass());
private Singleton(BigClass bc)
{
this.bc = bc;
}
public Singleton getInstance()
{
return instance;
}
}
在上述实现的单例模式中,Singleton存在一个对对象BigClass的引用,由于单例对象以静态变量的方式存储,因此它在JVM的整个生命周期中都存在,同时由于它有一个对对象BigClass的引用,这样会导致BigClass类的对象不能够被回收。