一位面试官询问我:Java中的JVM内存溢出和内存泄露是什么?我这么回答成功拿到了offer。

时间:2021-2-20 作者:admin

一位面试官询问我:Java中的JVM内存溢出和内存泄露是什么?我这么回答成功拿到了offer。

1. 内存泄漏(memory leak )

申请了内存用完了不释放,比如一共有 1024M 的内存,分配了 521M 的内存一直不回收,那么可以用的内存只有 521M 了,仿佛泄露掉了一部分;

通俗一点讲的话,内存泄漏就是【占着茅坑不拉shi】。

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2. 内存溢出(out of memory)

申请内存时,没有足够的内存可以使用;

通俗一点儿讲,一个厕所就三个坑,有两个站着茅坑不走的(内存泄漏),剩下最后一个坑,厕所表示接待压力很大,这时候一下子来了两个人,坑位(内存)就不够了,内存泄漏变成内存溢出了。

可见,内存泄漏和内存溢出的关系:内存泄露的增多,最终会导致内存溢出。

这是一个很有味道的例子。
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如上图:

对象 X 引用对象 Y,X 的生命周期比 Y 的生命周期长;

那么当Y生命周期结束的时候,X依然引用着Y,这时候,垃圾回收期是不会回收对象Y的;

如果对象X还引用着生命周期比较短的A、B、C,对象A又引用着对象 a、b、c,这样就可能造成大量无用的对象不能被回收,进而占据了内存资源,造成内存泄漏,直到内存溢出。

泄漏的分类

经常发生:发生内存泄露的代码会被多次执行,每次执行,泄露一块内存;

偶然发生:在某些特定情况下才会发生;

一次性:发生内存泄露的方法只会执行一次;

隐式泄露:一直占着内存不释放,直到执行结束;严格的说这个不算内存泄露,因为最终释放掉了,但是如果执行时间特别长,也可能会导致内存耗尽。

导致内存泄漏的常见原因

  1. 循环过多或死循环,产生大量对象;

  2. 静态集合类引起内存泄漏,因为静态集合的生命周期和 JVM 一致,所以静态集合引用的对象不能被释放;下面这个例子中,list 是静态的,只要 JVM 不停,那么 obj 也一直不会释放。

public class OOM {
 static List list = new ArrayList();
 
 public void oomTests(){
  Object obj = new Object();
  
  list.add(obj);
 }
}
  1. 单例模式,和静态集合导致内存泄露的原因类似,因为单例的静态特性,它的生命周期和 JVM 的生命周期一样长,所以如果单例对象如果持有外部对象的引用,那么这个外部对象也不会被回收,那么就会造成内存泄漏。

  2. 数据连接、IO、Socket连接等等,它们必须显示释放(用代码 close 掉),否则不会被 GC 回收。

try {
 Connection conn = null;
 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
 conn = DriverManager.getConnection("url","", "");
 Statement stmt = conn.createStatement() ;
 ResultSet rs = stmt.executeQuery("....") ; 
} catch (Exception e) {
 //异常日志
} finally {
 //1.关闭结果集 Statement
 //2.关闭声明的对象 ResultSet
 //3.关闭连接 Connection
}
  1. 内部类的对象被长期持有,那么内部类对象所属的外部类对象也不会被回收。

  2. Hash 值发生改变,比如下面中的这个类,它的 hashCode 会随着变量 x 的变化而变化:

public class ChangeHashCode {
 private int x ;

 @Override
 public int hashCode() {
  final int prime = 31;
  int result = 1;
  result = prime * result + x;
  return result;
 }

 @Override
 public boolean equals(Object obj) {
  if (this == obj)
   return true;
  if (obj == null)
   return false;
  if (getClass() != obj.getClass())
   return false;
  ChangeHashCode other = (ChangeHashCode) obj;
  if (x != other.x)
   return false;
  return true;
 }
 //省略 set 、get 方法
}
public class HashSetTests {
 public static void main(String[] args){
  HashSet<ChangeHashCode> hs = new HashSet<ChangeHashCode>();
  
  ChangeHashCode cc = new ChangeHashCode();
  cc.setX(10);//hashCode = 41
  hs.add(cc);
  
  cc.setX(20);//hashCode = 51
  System.out.println("hs.remove = " + hs.remove(cc));//false
  
  hs.add(cc);
  System.out.println("hs.size = " + hs.size());//size = 2
  
 }
}

可以看到,在测试方法中,当元素的 hashCode 发生改变之后,就再也找不到改变之前的那个元素了;

这也是 String 为什么被设置成了不可变类型,我们可以放心地把 String 存入 HashSet,或者把 String 当做 HashMap 的 key 值;

当我们想把自己定义的类保存到散列表的时候,需要保证对象的 hashCode 不可变。

  1. 内存中加载数据量过大;之前项目在一次上线的时候,应用启动奇慢直到夯死,就是因为代码中会加载一个表中的数据到缓存(内存)中,测试环境只有几百条数据,但是生产环境有几百万的数据。

最后

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