内存泄露与内存溢出的区别及解决方法

傷城~ 2022-09-11 10:13 824阅读 0赞

# 内存溢出与泄露的区别 #

**内存溢出 out of memory，**是指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用，出现out of memory；比如申请了一个integer,但给它存了long才能存下的数，那就是内存溢出。

**内存泄露 memory leak，**是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄露危害可以忽略，但内存泄露堆积后果很严重，无论多少内存,迟早会被占光。

memory leak会最终会导致out of memory！

内存溢出就是你要求分配的内存超出了系统能给你的，系统不能满足需求，于是产生溢出。   
    内存泄漏是指本应该被GC回收的无用对象没有被回收，导致的内存空间的浪费，当内存泄露严重时会导致OOM。Java**内存泄露根本原因**是：**长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用**，尽管短生命周期对象已经不再需要，但是因为长生命周期对象持有它的引用而导致不能被GC回收。  
  
**   以发生的方式来分类，内存泄漏可以分为4类： **

> **1. 常发性内存泄漏**：发生内存泄漏的代码会被多次执行到，每次被执行的时候都会导致一块内存泄漏。   
> **2. 偶发性内存泄漏**：发生内存泄漏的代码只有在某些特定环境或操作过程下才会发生。常发性和偶发性是相对的。对于特定的环境，偶发性的也许就变成了常发性的。所以测试环境和测试方法对检测内存泄漏至关重要。   
> **3. 一次性内存泄漏**：发生内存泄漏的代码只会被执行一次，或者由于算法上的缺陷，导致总会有一块仅且一块内存发生泄漏。比如，在类的构造函数中分配内存，在析构函数中却没有释放该内存，所以内存泄漏只会发生一次。   
> **4. 隐式内存泄漏**：程序在运行过程中不停的分配内存，但是直到结束的时候才释放内存。严格的说这里并没有发生内存泄漏，因为最终程序释放了所有申请的内存。但是对于一个服务器程序，需要运行几天，几周甚至几个月，不及时释放内存也可能导致最终耗尽系统的所有内存。所以，我们称这类内存泄漏为隐式内存泄漏。

# 常见的四种内存溢出情况 #

> 1.  **堆溢出(OutOfMemoryError:java heap space)**
> 2.  **持久代溢出(OutOfMemoryError: PermGen space)**
> 3.  **栈溢出(StackOverflowError)**
> 4.  **OutOfMemoryError:unable to create native thread**

### **1、堆溢出：JVM Heap ：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space** ###

JVM在启动的时候会自动设置JVM Heap的值， 可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等选项可进行设置。Heap的大小是Young Generation 和Tenured Generaion 之和。在JVM中如果98%的时间是用于GC,且可用的Heap size 不足2%的时候将抛出此异常信息。

**解决方法** ：手动设置JVM Heap（堆）的大小。

### **2、永久代溢出：PermGen space ： java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space** ###

PermGen space的全称是Permanent Generation space,是指内存的永久保存区域。为什么会内存溢出，这是由于这块内存主要是被JVM存放Class和Meta信息的，Class在被Load的时候被放入PermGen space区域，它和存放Instance的Heap区域不同，sun的 GC不会在主程序运行期对PermGen space进行清理，所以如果你的APP会载入很多CLASS的话，就很可能出现PermGen space溢出。一般发生在程序的启动阶段。

**解决方法** ： 通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize设置永久代大小即可。

> **Tomcat内存溢出在catalina.sh 修改JVM堆内存大小  
> JAVA\_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -XX:MaxNewSize=512m"**

### **3、栈溢出： java.lang.StackOverflowError : Thread Stack space** ###

栈溢出了，JVM依然是采用栈式的虚拟机，这个和C和Pascal都是一样的。函数的调用过程都体现在堆栈和退栈上了。调用构造函数的 “层”太多了，以致于把栈区溢出了。 通常来讲，一般栈区远远小于堆区的，因为函数调用过程往往不会多于上千层，而即便每个函数调用需要 1K的空间（这个大约相当于在一个C函数内声明了256个int类型的变量），那么栈区也不过是需要1MB的空间。通常栈的大小是1-2MB的。通俗一点讲就是单线程的程序需要的内存太大了。 通常递归也不要递归的层次过多，很容易溢出。

**解决方法** ：1：修改程序。2：通过 -Xss: 来设置每个线程的Stack大小即可。

### **4、OutOfMemoryError:unable to create native thread** ###

OutOfMemoryError:unable to create native thread：字面意思是内存溢出：无法创建新的线程。字面意思已经很明显了，出现这种情况的原因基本下面2点：

*  程序创建的线程数超过操作系统的限制。
 *  JVM占用的内存太多，导致创建线程的内存空间太小。

我们都知道操作系统对每个进程的内存是有限制的，我们启动Jvm,相当于启动了一个进程，假如我们一个进程占用了4G的内存，那么通过下面的公式计算出来的剩余内存就是建立线程栈的时候可以用的内存。 线程栈总可用内存=4G-（-Xmx的值）- （-XX:MaxPermSize的值）- 程序计数器占用的内存 通过上面的公式我们可以看出，-Xmx 和 MaxPermSize的值越大，那么留给线程栈可用的空间就越小，在-Xss参数配置的栈容量不变的情况下，可以创建的线程数也就越小。因此如果是因为这种情况导致的unable to create native thread,

**解决方法**：1：增大进程所占用的总内存。2：减少-Xmx或者-Xss来达到创建更多线程的目的。

# 怎么避免内存泄露 #

1.尽量少使用枚举, 因为枚举是常量的一个集合, 你只是使用其中一个, 内部的所有枚举都会加载出来

2.尽量使用静态内部类而不是内部类,因为如果内部类中做耗时操作,因为它会持有外部类的实例对象,导致外部类的实例在生命周期结束的时候没有办法及时释放,这就造成了内存泄漏.

3.尽量使用轻量级的数据结构, 在不使用的时候及记得即使使用clear()方法

4.养成关闭连接和注销监听器的习惯, 在开启任何东西前把关闭都放在finally代码块中

>         在java 编程中，我们都需要和监听器打交道，通常一个应用当中会用到很多监听器，我们会调用一个控件的诸如addXXXListener()等方法来增加监听器，但往往在释放对象的时候却没有记住去删除这些监听器，从而增加了内存泄漏的机会。
> 
>         数据库连接（dataSourse.getConnection()），网络连接(socket)和io连接，除非其显式的调用了其close（）方法将其连接关闭，否则是不会自动被GC 回收的。对于Resultset 和Statement 对象可以不进行显式回收，但Connection 一定要显式回收，因为Connection 在任何时候都无法自动回收，而Connection一旦回收，Resultset 和Statement 对象就会立即为NULL。但是如果使用连接池，情况就不一样了，除了要显式地关闭连接，还必须显式地关闭Resultset Statement 对象（关闭其中一个，另外一个也会关闭），否则就会造成大量的Statement 对象无法释放，从而引起内存泄漏。这种情况下一般都会在try里面去的连接，在finally里面释放连接。

5.谨慎使用static关键字, 使用static表示这是一个静态量, JVM就会立即加载它, 如果不使用的话有一定的内存浪费

6.谨慎使用单例模式, 单例模式好是好, 但是还是要确保这个单例一定是常使用到的, 而且最好是使用双重检验的懒汉模式下的单例模式

### 典型DEMO: ###

1.静态集合类引起内存泄露：

像HashMap、Vector等集合的使用最容易出现内存泄露。因为这些集合属于静态集合，这些静态变量的生命周期和应用程序一致，他们所引用的所有的对象Object也不能被释放，因为他们也将一直被Vector等引用着。

Static Vector v = new Vector(10);
    for (int i = 1; i<100; i++)
    {
    Object o = new Object();    //每次创建新的对象
    v.add(o);
    o = null;            //将对象添加到集合后将对象的引用置空
    }
    //因为对象的引用置空之后,JVM已经失去的使用该对象的价值,本应该被GC清除,但是在vector集合中还存在着此对象的引用,
    //导致没能顺利清除

循环申请Object 对象，并将所申请的对象放入一个Vector 中，如果仅仅释放引用本身（o=null），那么Vector 仍然引用该对象，所以这个对象对GC 来说是不可回收的。因此，如果对象加入到Vector 后，还必须从Vector 中删除，最简单的方法就是将v = null。这样就可以将Vector执行那个的对象也释放。

2、当集合（Hash算法的集合）里面的对象属性被修改后，再调用remove（）方法时不起作用

public static void main(String[] args)
    {
    Set<Person> set = new HashSet<Person>();
    Person p1 = new Person("唐僧","pwd1",25);
    Person p2 = new Person("孙悟空","pwd2",26);
    Person p3 = new Person("猪八戒","pwd3",27);
    set.add(p1);
    set.add(p2);
    set.add(p3);
    System.out.println("总共有:"+set.size()+" 个元素!"); //结果：总共有:3 个元素!
    p3.setAge(2); //修改p3的年龄,此时p3元素对应的hashcode值发生改变
    
    set.remove(p3); //此时remove不掉，造成内存泄漏
    
    set.add(p3); //重新添加，居然添加成功
    System.out.println("总共有:"+set.size()+" 个元素!"); //结果：总共有:4 个元素!
    for (Person person : set)
    {
    System.out.println(person);
    }
    }

本文摘自：

[/images/20220828/71487fa4860e4af68dd2af347a4e0321.png![icon-default.png?t=L892][icon-default.png_t_L892]/images/20220828/71487fa4860e4af68dd2af347a4e0321.png][https_segmentfault.com_a_1190000020036241_icon-default.png_t_L892_icon-default.png_t_L892_https_segmentfault.com_a_1190000020036241]

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![小奶龙表情包][b41783e248327a1b346328d0b1e89b58.gif]

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