为什么JAVA的垃圾回收机制无法避免内存泄漏

时间:2023-03-10 06:57:05
为什么JAVA的垃圾回收机制无法避免内存泄漏
一、本文参考:
   1.《深入理解java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践》
二、对象已死的判定方法
      要进行JVM中对象回收首先要判断对象是否已经死亡,判断的方法有如下几个:
     1.引用计数法
         给对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就加1;当引用失效时,计数器值就减1;任何时刻 计数器为0的对象就是不可能再被使用的。
 但是主流的java虚拟机里面没有选用引用计数器算法来管理内存,其中最主要的原因是它很难解决对象之间相互循环引用的问题。
     2.可达性分析算法
     这个算法的基本思想就是通过一系列的称为“GC Roots"的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链,当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连接时,则证明此对象是不可用的。如下图所示,对象object5、object6、object7虽然互相有关联,但是它们到GC Roots是不可达的,所以它们将会被判定为是可回收对象。
为什么JAVA的垃圾回收机制无法避免内存泄漏
 为什么JAVA的垃圾回收机制无法避免内存泄漏
三、导致内存泄漏的情况及代码
java 堆内存泄漏。是由于java对象不停创建但是没有释放对象引用导致的。
以下是关于java代码,此代码是引自http://coderevisited.com/memory-leaks-in-java/
类com.code.revisited.memoryleaks.Stack提供了实现栈的一些方法,包括遍历,入栈,出栈等操作。假设原来目的是为了现实使用(当然这里是为了解释内存泄漏)。
package com.code.revisited.memoryleaks;

import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException; /**
* @author sureshsajja
*
*/
public class Stack<E> implements Iterable<E> { private int N;
private E[] array; @SuppressWarnings("unchecked")
public Stack(int capacity) {
array = (E[]) new Object[capacity];
} @Override
public Iterator<E> iterator() {
return new StackIterator();
} private class StackIterator implements Iterator<E> { private int i = N - 1; @Override
public boolean hasNext() {
return i >= 0;
} @Override
public E next() {
if (!hasNext()) {
throw new NoSuchElementException();
}
return array[i--];
} @Override
public void remove() {
throw new UnsupportedOperationException(); } } public void push(E item) {
if (isFull()) {
throw new RuntimeException("Stack overflow");
}
array[N++] = item;
} public E pop() {
if (isEmpty())
throw new RuntimeException("Stack underflow");
E item = array[--N];
return item;
} public boolean isEmpty() {
return N == 0;
} public int size() {
return N;
} public boolean isFull() {
return N == array.length;
} public E peek() {
if (isEmpty())
throw new RuntimeException("Stack underflow");
return array[N - 1];
} }

类com.code.revisited.memoryleaks.StackTest用于执行栈操作。要进行入栈及出栈10000次操作,理想是入栈时分配堆内存,出栈后对象被回收。

package com.code.revisited.memoryleaks;

/**
* @author sureshsajja
*
*/
public class StackTest { /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Stack<Integer> s = new Stack<Integer>(10000);
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
s.push(i);
} while (!s.isEmpty()) {
s.pop();
}
while (true ) {
// do something
} } }
执行开始。我们使用VisualVM进行观察。为了更明显一些,将栈操作部分代码注释也执行一下。
package com.code.revisited.memoryleaks;

/**
* @author sureshsajja
*
*/
public class StackTest { /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// Stack<Integer> s = new Stack<Integer>(10000);
// for ( int i = 0; i < 10000; i++) {
// s.push(i);
// }
//
// while (!s.isEmpty()) {
// s.pop();
// }
while (true ) {
// do something
} } }

把栈操作的设为1号,没有栈操作的设置为2号,分别生成Heap Dump文件,我们看一下类实例的截图:

首先是1号截图
为什么JAVA的垃圾回收机制无法避免内存泄漏
首先是2号截图
为什么JAVA的垃圾回收机制无法避免内存泄漏
显然预期的栈操作出栈后并没有释放掉Integer对象的引用(实际上看代码也知道),所以不会被GC回收。真正的实际情况这种引用将会很隐蔽,但是根本总是由于对象仍然被引用。
四、结语
  本篇仅对java堆内存泄漏进行了简单说明,下一篇将讨论其他相关的内存泄漏。有不对的地方欢迎拍砖>_<