一. 什么是Java中的內存泄露

導致內存泄漏主要的原因是，先前申請了內存空間而忘記了釋放。如果程序中存在對無用對象的引用，那么這些對象就會駐留內存，消耗內存，因為無法讓垃圾回收器GC驗證這些對象是否不再需要。如果存在對象的引用，這個對象就被定義為"有效的活動"，同時不會被釋放。要確定對象所占內存將被回收，我們就要務必確認該對象不再會被使用。典型的做法就是把對象數(shù)據(jù)成員設為null或者從集合中移除該對象。但當局部變量不需要時，不需明顯的設為null，因為一個方法執(zhí)行完畢時，這些引用會自動被清理。

在Java中，內存泄漏就是存在一些被分配的對象，這些對象有下面兩個特點，首先，這些對象是有被引用的，即在有向樹形圖中，存在樹枝通路可以與其相連；其次，這些對象是無用的，即程序以后不會再使用這些對象。如果對象滿足這兩個條件，這些對象就可以判定為Java中的內存泄漏，這些對象不會被GC所回收，然而它卻占用內存。

這里引用一個常看到的例子，在下面的代碼中，循環(huán)申請Object對象，并將所申請的對象放入一個Vector中，如果僅僅釋放對象本身，但因為 Vector仍然引用該對象，所以這個對象對GC來說是不可回收的。因此，如果對象加入到Vector后，還必須從Vector中刪除，最簡單的方法就是將Vector對象設置為null。

            
Vector v = new Vector(10);
            for (int i = 1; i < 100; i++)
            ......{
            　Object o = new Object();
            　v.add(o);
            　o = null;
            }//此時，所有的Object對象都沒有被釋放，因為變量v引用這些對象。 
            

實際上這些對象已經(jīng)是無用的，但還被引用，GC就無能為力了(事實上GC認為它還有用)，這一點是導致內存泄漏最重要的原因。再引用另一個例子來說明Java的內存泄漏。假設有一個日志類Logger，其提供一個靜態(tài)的log(String msg)，任何其它類都可以調用Logger.Log(message)來將message的內容記錄到系統(tǒng)的日志文件中。

Logger類有一個類型為HashMap的靜態(tài)變量temp，每次在執(zhí)行l(wèi)og(message)的時候，都首先將message的值寫入temp中 (以當前線程+當前時間為鍵)，在退出之前再從temp中將以當前線程和當前時間為鍵的條目刪除。注意，這里當前時間是不斷變化的，所以log在退出之前執(zhí)行刪除條目的操作并不能刪除執(zhí)行之初寫入的條目。這樣，任何一個作為參數(shù)傳給log的字符串最終由于被Logger的靜態(tài)變量temp引用，而無法得到回收，這種對象保持就是我們所說的Java內存泄漏。 總的來說，內存管理中的內存泄漏產生的主要原因：保留下來卻永遠不再使用的對象引用。

三. 幾種典型的內存泄漏

我們知道了在Java中確實會存在內存泄漏，那么就讓我們看一看幾種典型的泄漏，并找出他們發(fā)生的原因和解決方法。

3.1 全局集合
在大型應用程序中存在各種各樣的全局數(shù)據(jù)倉庫是很普遍的，比如一個JNDI-tree或者一個session table。在這些情況下，必須注意管理儲存庫的大小。必須有某種機制從儲存庫中移除不再需要的數(shù)據(jù)。

通常有很多不同的解決形式，其中最常用的是一種周期運行的清除作業(yè)。這個作業(yè)會驗證倉庫中的數(shù)據(jù)然后清除一切不需要的數(shù)據(jù)。

另一種管理儲存庫的方法是使用反向鏈接(referrer)計數(shù)。然后集合負責統(tǒng)計集合中每個入口的反向鏈接的數(shù)目。這要求反向鏈接告訴集合何時會退出入口。當反向鏈接數(shù)目為零時，該元素就可以從集合中移除了。
　　
3.2 緩存
緩存一種用來快速查找已經(jīng)執(zhí)行過的操作結果的數(shù)據(jù)結構。因此，如果一個操作執(zhí)行需要比較多的資源并會多次被使用，通常做法是把常用的輸入數(shù)據(jù)的操作結果進行緩存，以便在下次調用該操作時使用緩存的數(shù)據(jù)。緩存通常都是以動態(tài)方式實現(xiàn)的,如果緩存設置不正確而大量使用緩存的話則會出現(xiàn)內存溢出的后果，因此需要將所使用的內存容量與檢索數(shù)據(jù)的速度加以平衡。

常用的解決途徑是使用java.lang.ref.SoftReference類堅持將對象放入緩存。這個方法可以保證當虛擬機用完內存或者需要更多堆的時候，可以釋放這些對象的引用。

3.3 類裝載器
Java類裝載器的使用為內存泄漏提供了許多可乘之機。一般來說類裝載器都具有復雜結構，因為類裝載器不僅僅是只與"常規(guī)"對象引用有關，同時也和對象內部的引用有關。比如數(shù)據(jù)變量，方法和各種類。這意味著只要存在對數(shù)據(jù)變量，方法，各種類和對象的類裝載器，那么類裝載器將駐留在JVM中。既然類裝載器可以同很多的類關聯(lián)，同時也可以和靜態(tài)數(shù)據(jù)變量關聯(lián)，那么相當多的內存就可能發(fā)生泄漏。

四. 如何檢測和處理內存泄漏
如何查找引起內存泄漏的原因一般有兩個步驟:第一是安排有經(jīng)驗的編程人員對代碼進行走查和分析，找出內存泄漏發(fā)生的位置;第二是使用專門的內存泄漏測試工具進行測試。

第一個步驟在代碼走查的工作中，可以安排對系統(tǒng)業(yè)務和開發(fā)語言工具比較熟悉的開發(fā)人員對應用的代碼進行了交叉走查，盡量找出代碼中存在的數(shù)據(jù)庫連接聲明和結果集未關閉、代碼冗余等故障代碼。

第二個步驟就是檢測Java的內存泄漏。在這里我們通常使用一些工具來檢查Java程序的內存泄漏問題。市場上已有幾種專業(yè)檢查Java內存泄漏的工具，它們的基本工作原理大同小異，都是通過監(jiān)測Java程序運行時，所有對象的申請、釋放等動作，將內存管理的所有信息進行統(tǒng)計、分析、可視化。開發(fā)人員將根據(jù)這些信息判斷程序是否有內存泄漏問題。這些工具包括Optimizeit Profiler，JProbe Profiler，JinSight , Rational 公司的Purify等。

4.1檢測內存泄漏的存在
這里我們將簡單介紹我們在使用Optimizeit檢查的過程。通常在知道發(fā)生內存泄漏之后，第一步是要弄清楚泄漏了什么數(shù)據(jù)和哪個類的對象引起了泄漏。

一般說來，一個正常的系統(tǒng)在其運行穩(wěn)定后其內存的占用量是基本穩(wěn)定的，不應該是無限制的增長的。同樣，對任何一個類的對象的使用個數(shù)也有一個相對穩(wěn)定的上限，不應該是持續(xù)增長的。根據(jù)這樣的基本假設，我們持續(xù)地觀察系統(tǒng)運行時使用的內存的大小和各實例的個數(shù)，如果內存的大小持續(xù)地增長，則說明系統(tǒng)存在內存泄漏，如果特定類的實例對象個數(shù)隨時間而增長（就是所謂的“增長率”），則說明這個類的實例可能存在泄漏情況。

另一方面通常發(fā)生內存泄漏的第一個跡象是：在應用程序中出現(xiàn)了OutOfMemoryError。在這種情況下，需要使用一些開銷較低的工具來監(jiān)控和查找內存泄漏。雖然OutOfMemoryError也有可能應用程序確實正在使用這么多的內存；對于這種情況則可以增加JVM可用的堆的數(shù)量，或者對應用程序進行某種更改，使它使用較少的內存。

但是，在許多情況下，OutOfMemoryError都是內存泄漏的信號。一種查明方法是不間斷地監(jiān)控GC的活動，確定內存使用量是否隨著時間增加。如果確實如此，就可能發(fā)生了內存泄漏。