Java的内存--内存溢出vs内存泄露(2)

系统上线后，经常会出现内存不足等错误out of memory，很是头疼，决定要一探究竟

内存溢出

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1. 定义及原因

         内存溢出是指应用系统中存在无法回收的内存或使用的内存过多，最终使得程序运行要用到的内存大于虚拟机能提供的最大内存。为了解决Java中内存溢出问题，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，内存的分配是由程序完成的，而内存的释放是由垃圾收集器(GarbageCollection，GC)完成的，程序员不需要通过调用GC函数来释放内存，因为不同的JVM实现者可能使用不同的算法管理GC，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，有的是中断式执行GC。但GC只能回收无用并且不再被其它对象引用的那些对象所占用的空间。Java的内存垃圾回收机制是从程序的主要运行对象开始检查引用链，当遍历一遍后发现没有被引用的孤立对象就作为垃圾回收。

 

引起内存溢出的原因有很多种，常见的有以下几种：

 1. 内存中加载的数据量过于庞大，如一次从数据库取出过多数据；

 2. 集合类中有对对象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收；

 3. 代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体；

 4. 使用的第三方软件中的BUG；

 5. 启动参数内存值设定的过小；

2. 解决方法

内存溢出虽然很棘手，但也有相应的解决办法，可以按照从易到难，一步步的解决。

第一步，就是修改JVM启动参数，直接增加内存。这一点看上去似乎很简单，但很容易被忽略。JVM默认可以使用的内存为64M，Tomcat默认可以使用的内存为128MB，对于稍复杂一点的系统就会不够用。在某项目中，就因为启动参数使用的默认值，经常报“OutOfMemory”错误。因此，-Xms，-Xmx参数一定不要忘记加。

第二步，检查错误日志，查看“OutOfMemory”错误前是否有其它异常或错误。在一个项目中，使用两个数据库连接，其中专用于发送短信的数据库连接使用DBCP连接池管理，用户为不将短信发出，有意将数据库连接用户名改错，使得日志中有许多数据库连接异常的日志，一段时间后，就出现“OutOfMemory”错误。经分析，这是由于DBCP连接池BUG引起的，数据库连接不上后，没有将连接释放，最终使得DBCP报“OutOfMemory”错误。经过修改正确数据库连接参数后，就没有再出现内存溢出的错误。

查看日志对于分析内存溢出是非常重要的，通过仔细查看日志，分析内存溢出前做过哪些操作，可以大致定位有问题的模块。

第三步，安排有经验的编程人员对代码进行走查和分析，找出可能发生内存溢出的位置。重点排查以下几点：

 检查代码中是否有死循环或递归调用。

 检查是否有大循环重复产生新对象实体。

 检查对数据库查询中，是否有一次获得全部数据的查询。一般来说，如果一次取十万条记录到内存，就可能引起内存溢出。这个问题比较隐蔽，在上线前，数据库中数据较少，不容易出问题，上线后，数据库中数据多了，一次查询就有可能引起内存溢出。因此对于数据库查询尽量采用分页的方式查询。

 检查List、MAP等集合对象是否有使用完后，未清除的问题。List、MAP等集合对象会始终存有对对象的引用，使得这些对象不能被GC回收。

第四步，使用内存查看工具动态查看内存使用情况。某个项目上线后，每次系统启动两天后，就会出现内存溢出的错误。这种情况一般是代码中出现了缓慢的内存泄漏，用上面三个步骤解决不了，这就需要使用内存查看工具了。

内存查看工具有许多，比较有名的有：Optimizeit Profiler、JProbeProfiler、JinSight和Java1.5的Jconsole等。它们的基本工作原理大同小异，都是监测Java程序运行时所有对象的申请、释放等动作，将内存管理的所有信息进行统计、分析、可视化。开发人员可以根据这些信息判断程序是否有内存泄漏问题。一般来说，一个正常的系统在其启动完成后其内存的占用量是基本稳定的，而不应该是无限制的增长的。持续地观察系统运行时使用的内存的大小，可以看到在内存使用监控窗口中是基本规则的锯齿形的图线，如果内存的大小持续地增长，则说明系统存在内存泄漏问题。通过间隔一段时间取一次内存快照，然后对内存快照中对象的使用与引用等信息进行比对与分析，可以找出是哪个类的对象在泄漏。

通过以上四个步骤的分析与处理，基本能处理内存溢出的问题。当然，在这些过程中也需要相当的经验与敏感度，需要在实际的开发与调试过程中不断积累。

 

3. 优化代码

          内存容易溢出可以说是因为在程序中有内存泄漏(memory leak)的问题,容易引起内存溢出的直接原因可以归结为代码质量问题，在内存中存在大量的对象，垃圾回收器不能回收，随着程序的不断运行，程序会创造更多的对象，这些对象之间存在一定的内联关系，所以不容易造成被java垃圾回收器回收。
解决的办法：
第一对所有的代码包括页面中的java代码都进行一遍彻底的回顾检查，
1.对那些静态(static)的对象要特别留神，特别是类型为Map,List,Set的，静态的变量会一直驻存在内存中，生命周期比较长，不会被垃圾器回收。
2．对于代码，要审查是否生成了大量的冗余的对象，还有一些逻辑业务处理的类，
算法是否过于复杂，调整算法，对于代码认真审查，再仔细重构一遍代码，能提高代码质量，提高程序运行稳定性。
 
3.Java中的内存溢出大都是因为栈中的变量太多了。其实内存有的是。建议不用的尽量设成null以便回收，多用局部变量，少用成员变量。
 
1），变量所包含的对象体积较大，占用内存较多。
2），变量所包含的对象生命周期较长。
3），变量所包含的对象数据稳定。
4），该类的对象实例有对该变量所包含的对象的共享需求。
4．在我的程序中对静态变量的优化后，使程序占用内存量至少提升了5k-10k。所以也不容忽视。

第二还有就是String类相关的东西：
1．字符串累加的时候一定要用StringBuffer的append方法，不要使用+操作符连接两个字符串。差别很大。而且在循环或某些重复执行的动作中不要去创建String对象，因为String对象是要用StringBuffer对象来处理的，一个String对象应该是产生了 3个对象（大概是这样：））。
2．字符串length()方法来取得字符串长度的时候不要把length放到循环中，可以在循环外面对其取值。(包括vector的size方法)。特别是循环次数多的时候，尽量把length放到循环外面。
int size = xmlVector.size();
for (int i = 2; i < size; i++) {
。。。
    }
       3 写代码的时候处理内存溢出   
         try{   
            //do   sth   
  ....   
         }catch   (outofmemoryerror   e){//可以用一个共通函数来执行.   
          system.out.print   (“no   memory!   ”);   
          system.gc();   
           //do   sth   again   
        ....   
         }          4.对于频繁申请内存和释放内存的操作,还是自己控制一下比较好,但是System.gc()的方法不一定适用，最好使用finallize强制执行或者写自己的finallize方法。 Java 中并不保证每次调用该方法就一定能够启动垃圾收集，它只不过会向JVM发出这样一个申请，到底是否真正执行垃圾收集，一切都是个未知数。

 

内存泄露

1. 定义及原因

内存泄漏(memory leak)，在大型的、复杂的应用程序中，内存泄漏是常见的问题。当以前分配的一片内存不再需要使用或无法访问时，但是却并没有释放它，那么对于该进程来说，会因此导致总可用内存的减少，这时就出现了内存泄漏。尽管优秀的编程实践可以确保最少的泄漏，但是根据经验，当使用大量的函数对相同的内存块进行处理时，很可能会出现内存泄漏。尤其是在碰到错误路径的情况下更是如此。

一般我们常说的内存泄漏是指堆内存的泄漏。堆内存是指程序从堆中分配的，大小任意的（内存块的大小可以在程序运行期决定），使用完后必须显式释放的内存。应用程序一般使用malloc，realloc，new等函数从堆中分配到一块内存，使用完后，程序必须负责相应的调用free或delete释放该内存块，否则，这块内存就不能被再次使用，我们就说这块内存泄漏了。

总结：内存泄露就是堆内存分配的对象空间，没有被GC正常回收，导致内存释放不了，最终会导致内存不足，溢出