雖然Java程序員不用像C/C++程序員那樣時(shí)刻關(guān)注內(nèi)存的使用情況，JVM會(huì)幫我們處理好這些，但并不是說有了GC就可以高枕無憂，內(nèi)存泄露相關(guān)的問題一般在測試的時(shí)候很難發(fā)現(xiàn)，一旦上線流量起來可能馬上就是一個(gè)詭異的線上故障。

1. 內(nèi)存泄露的定義

如果GC無法回收內(nèi)存中不再使用的對(duì)象，則定義為內(nèi)存有泄露

2. 未關(guān)閉的資源類

當(dāng)我們?cè)诔绦蛑写蜷_一個(gè)新的流或者是新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的時(shí)候，JVM都會(huì)為這些資源類分配內(nèi)存做緩存，常見的資源類有網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)庫連接以及IO流。值得注意的是，如果在業(yè)務(wù)處理中異常，則有可能導(dǎo)致程序不能執(zhí)行關(guān)閉資源類的代碼，因此最好按照下面的做法處理資源類

publicvoidhandleResource(){try{//?open?connection//?handle?business}catch(Throwable?t)?{//?log?stack}finally{//?close?connection}}

3. 未正確實(shí)現(xiàn)equals()和hashCode()

假如有下面的這個(gè)類

publicclassPerson{publicString?name;publicPerson(String?name){this.name?=?name;????}}

并且如果在程序中有下面的操作

@TestpublicvoidgivenMapWhenEqualsAndHashCodeNotOverriddenThenMemoryLeak(){????Mapmap=newHashMap<>();for(inti=0;?i<100;?i++)?{map.put(newPerson("jon"),1);????}????Assert.assertFalse(map.size()?==1);}

可以預(yù)見，這個(gè)單元測試并不能通過，原因是Person類沒有實(shí)現(xiàn)equals方法，因此使用Object的equals方法，直接比較實(shí)體對(duì)象的地址，所以map.size() == 100

如果我們改寫Person類的代碼如下所示：

publicclassPerson{publicString?name;publicPerson(String?name){this.name?=?name;????}@Overridepublicbooleanequals(Object?o){if(o?==this)returntrue;if(!(oinstanceofPerson))?{returnfalse;????????}????????Person?person?=?(Person)?o;returnperson.name.equals(name);????}@OverridepublicinthashCode(){intresult?=17;????????result?=31*?result?+?name.hashCode();returnresult;????}}

則上文中的單元測試就可以順利通過了，需要注意的是這個(gè)場景比較隱蔽，一定要在平時(shí)的代碼中注意。

4. 非靜態(tài)內(nèi)部類

要知道，所有的非靜態(tài)類別類都持有外部類的引用，因此某些情況如果引用內(nèi)部類可能延長外部類的生命周期，甚至持續(xù)到進(jìn)程結(jié)束都不能回收外部類的空間，這類內(nèi)存溢出一般在Android程序中比較多，只要MyAsyncTask處于運(yùn)行狀態(tài)MainActivity的內(nèi)存就釋放不了，很多時(shí)候安卓開發(fā)者這樣做只是為了在內(nèi)部類中拿到外部類的屬性，殊不知，此時(shí)內(nèi)存已經(jīng)泄露了。

publicclassMainActivityextendsActivity{@OverrideprotectedvoidonCreate(Bundle?savedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);????????setContentView(R.layout.main);newMyAsyncTask().execute();????}privateclassMyAsyncTaskextendsAsyncTask{@OverrideprotectedObjectdoInBackground(Object[]?params){returndoSomeStuff();????????}privateObjectdoSomeStuff(){//do?something?to?get?resultreturnnewMyObject();????????}????}}

5. 重寫了finalize()的類

如果運(yùn)行下面的這個(gè)例子，則最終程序會(huì)因?yàn)镺OM的原因崩潰

publicclassFinalizer{@Overrideprotectedvoidfinalize()throwsThrowable{while(true)?{???????????Thread.yield();??????}??}publicstaticvoidmain(String?str[]){while(true)?{for(inti?=0;?i?<100000;?i++)?{????????????Finalizer?force?=newFinalizer();????????}???}?}}

JVM對(duì)重寫了finalize()的類的處理稍微不同，首先會(huì)針對(duì)這個(gè)類創(chuàng)建一個(gè)java.lang.ref.Finalizer類，并讓java.lang.ref.Finalizer持有這個(gè)類的引用，在上文中的例子中，因?yàn)镕inalizer類的引用被java.lang.ref.Finalizer持有，所以他的實(shí)例并不能被Young GC清理，反而會(huì)轉(zhuǎn)入到老年代。在老年代中，JVM GC的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)Finalizer類只被java.lang.ref.Finalizer引用，因此將其標(biāo)記為可GC狀態(tài)，并放入到

java.lang.ref.Finalizer.ReferenceQueue這個(gè)隊(duì)列中。等到所有的Finalizer類都加到隊(duì)列之后，JVM會(huì)起一個(gè)后臺(tái)線程去清理

java.lang.ref.Finalizer.ReferenceQueue中的對(duì)象，之后這個(gè)后臺(tái)線程就專門負(fù)責(zé)清理

java.lang.ref.Finalizer.ReferenceQueue中的對(duì)象了。這個(gè)設(shè)計(jì)看起來是沒什么問題的，但其實(shí)有個(gè)坑，那就是負(fù)責(zé)清理

java.lang.ref.Finalizer.ReferenceQueue的后臺(tái)線程優(yōu)先級(jí)是比較低的，并且系統(tǒng)沒有提供可以調(diào)節(jié)這個(gè)線程優(yōu)先級(jí)的接口或者配置。因此當(dāng)我們?cè)谑褂檬褂弥貙慺inalize()方法的對(duì)象時(shí)，千萬不要瞬間產(chǎn)生大量的對(duì)象，要時(shí)刻謹(jǐn)記，JVM對(duì)此類對(duì)象的處理有特殊邏輯。

6. 針對(duì)長字符串調(diào)用String.intern()

如果提前在

src/test/resources/large.txt中寫入大量字符串，并且在Java 1.6及以下的版本運(yùn)行下面程序，也將得到一個(gè)OOM

@TestpublicvoidgivenLengthString_whenIntern_thenOutOfMemory()throwsIOException,?InterruptedException{????String?str???????=newScanner(newFile("src/test/resources/large.txt"),"UTF-8")??????.useDelimiter("\\A").next();????str.intern();????????System.gc();?????Thread.sleep(15000);}

原因是在Java 1.6及以下，字符串常量池是處于JVM的PermGen區(qū)的，并且在程序運(yùn)行期間不會(huì)GC，因此產(chǎn)生了OOM。在Java 1.7以及之后字符串常量池轉(zhuǎn)移到了HeapSpace此類問題也就無需再關(guān)注了

7. ThreadLocal的誤用

ThreadLocal一定要列在Java內(nèi)存泄露的榜首，總能在不知不覺中將內(nèi)存泄露掉，一個(gè)常見的例子是：

@TestpublicvoidtestThreadLocalMemoryLeaks(){????ThreadLocal>?localCache?=newThreadLocal<>();???List?cacheInstance?=newArrayList<>(10000);????localCache.set(cacheInstance);????localCache?=newThreadLocal<>();}

當(dāng)localCache的值被重置之后cacheInstance被ThreadLocalMap中的value引用，無法被GC，但是其key對(duì)ThreadLocal實(shí)例的引用是一個(gè)弱引用，本來ThreadLocal的實(shí)例被localCache和ThreadLocalMap的key同時(shí)引用，但是當(dāng)localCache的引用被重置之后，則ThreadLocal的實(shí)例只有ThreadLocalMap的key這樣一個(gè)弱引用了，此時(shí)這個(gè)實(shí)例在GC的時(shí)候能夠被清理。

其實(shí)看過ThreadLocal源碼的同學(xué)會(huì)知道，ThreadLocal本身對(duì)于key為null的Entity有自清理的過程，但是這個(gè)過程是依賴于后續(xù)對(duì)ThreadLocal的繼續(xù)使用，假如上面的這段代碼是處于一個(gè)秒殺場景下，會(huì)有一個(gè)瞬間的流量峰值，這個(gè)流量峰值也會(huì)將集群的內(nèi)存打到高位(或者運(yùn)氣不好的話直接將集群內(nèi)存打滿導(dǎo)致故障)，后面由于峰值流量已過，對(duì)ThreadLocal的調(diào)用也下降，會(huì)使得ThreadLocal的自清理能力下降，造成內(nèi)存泄露。ThreadLocal的自清理實(shí)現(xiàn)是錦上添花，千萬不要指望它雪中送碳。

8. 類的靜態(tài)變量

Tomcat對(duì)在網(wǎng)絡(luò)容器中使用ThreadLocal引起的內(nèi)存泄露做了一個(gè)總結(jié)，詳見：

https://cwiki.apache.org/confluence/display/tomcat/MemoryLeakProtection，這里我們列舉其中的一個(gè)例子。

熟悉Tomcat的同學(xué)知道，Tomcat中的web應(yīng)用由webapp classloader這個(gè)類加載器的，并且webapp classloader是破壞雙親委派機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，即所有的web應(yīng)用先由webapp classloader加載，這樣的好處就是可以讓同一個(gè)容器中的web應(yīng)用以及依賴隔離。

下面我們看具體的內(nèi)存泄露的例子：

publicclassMyCounter{privateintcount?=0;publicvoidincrement(){??count++;?}publicintgetCount(){returncount;?}}publicclassMyThreadLocalextendsThreadLocal{}publicclassLeakingServletextendsHttpServlet{privatestaticMyThreadLocal?myThreadLocal?=newMyThreadLocal();protectedvoiddoGet(HttpServletRequest?request,

???HttpServletResponse?response)throwsServletException,?IOException{??MyCounter?counter?=?myThreadLocal.get();if(counter?==null)?{???counter?=newMyCounter();???myThreadLocal.set(counter);??}??response.getWriter().println("The?current?thread?served?this?servlet?"+?counter.getCount()??????+"?times");??counter.increment();?}}

需要注意這個(gè)例子中的兩個(gè)非常關(guān)鍵的點(diǎn)：

MyCounter以及MyThreadLocal必須放到web應(yīng)用的路徑中，保被webapp classloader加載

ThreadLocal類一定得是ThreadLocal的繼承類，比如例子中的MyThreadLocal，因?yàn)門hreadLocal本來被common classloader加載，其生命周期與tomcat容器一致。ThreadLocal的繼承類包括比較常見的NamedThreadLocal，注意不要踩坑。

假如LeakingServlet所在的web應(yīng)用啟動(dòng)，MyThreadLocal類也會(huì)被webapp classloader加載，如果此時(shí)web應(yīng)用下線，而線程的生命周期未結(jié)束(比如為LeakingServlet提供服務(wù)的線程是一個(gè)線程池中的線程)，那會(huì)導(dǎo)致myThreadLocal的實(shí)例仍然被這個(gè)線程引用，而不能被GC，期初看來這個(gè)帶來的問題也不大，因?yàn)閙yThreadLocal所引用的對(duì)象占用的內(nèi)存空間不太多，問題在于myThreadLocal間接持有加載web應(yīng)用的webapp classloader的引用（通過myThreadLocal.getClass().getClassLoader()可以引用到），而加載web應(yīng)用的webapp classloader有持有它加載的所有類的引用，這就引起了classloader泄露，它泄露的內(nèi)存就非常可觀了。