内存泄漏和内存溢出详解

内存泄漏（Memory Leak）

概念

程序已动态申请的堆内存，由于某种原因程序未释放或无法释放，造成程序内存的浪费，导致系统运行速度减慢甚至系统崩溃等严重后果。
内存泄漏的根本原因是：长生命周期的对象，持有短生命周期对象的引用，尽管短生命周期的对象已经不再需要，单因为长生命周期的对象持有它的引用而导致不能被GC回收。

发生条件

内存泄漏必须满足以下两个条件
- 对象是可达的。即在有向图中，存在通道达到该对象，GC不会回收
- 对象是无用的。即程序以后不会再使用该对象

发生场景

静态集合类引起内存泄漏

HashMap、Vactor等集合的使用最容易出现内存泄漏。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Object对象都不能被释放，因为这些对象还一直被Vector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。

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);
            System.out.println(person.hashCode());
        }
    }

监听器

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。
各种连接

比如数据库连接（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。
单例模式

如果单例对象持有外部对象的引用，那么这个外部对象将不能被jvm正常回收，导致内存泄露。

不正确使用单例模式是引起内存泄露的一个常见问题，单例对象在被初始化后将在JVM的整个生命周期中存在（以静态变量的方式），如果单例对象持有外部对象的引用，那么这个外部对象将不能被jvm正常回收，导致内存泄露，考虑下面的例子：
```
    class A {
        public A() {
            B.getInstance().setA(this);
        }
....
    }

    //B类采用单例模式
    class B {
        private A a;
        private static B instance = new B();

        public B() {
        }

        public static B getInstance() {
            return instance;
        }

        public void setA(A a) {
            this.a = a;
        }
//getter...
    }
```
显然B采用singleton模式，它持有一个A对象的引用，而这个A类的对象将不能被回收。想象下如果A是个比较复杂的对象或者集合类型会发生什么情况

内存溢出（Out Of Memory）

概念

程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用

发生条件

内存中加载的数据过于庞大，如一次性从数据库取出过多的数据
集合类中，有对对象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能不嫩回收
代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体
使用的第三方软件存在bug
启动参数内存值设置的过小

分类

OutOfMemoryError： PermGen space

PermGen Space指的是内存的永久保存区，该块内存主要是被JVM用来存放class和meta信息的，当class被加载loader的时候就会被存储到该内存区中，与存放类的实例的heap区不同，java中的垃圾回收器GC不会在主程序运行期对PermGen space进行清理。
因此，程序启动时如果需要加载的信息太多，超出这个空间的大小，则会发生溢出。
解决方案： 增加空间分配——增加java虚拟机中的XX:PermSize和XX:MaxPermSize参数的大小，其中XX:PermSize是初始永久保存区域大小，XX:MaxPermSize是最大永久保存区域大小。
OutOfMemoryError：Java heap space

heap space是Java内存中的堆区，主要用来存放对象，当对象太多超出了空间大小，GC又来不及释放的时候，就会发生溢出错误。即内存泄露越来越严重时，可能会发生内存溢出。
解决方案：（1）、检查程序，减少大量重复创建对象的死循环，减少内存泄露。
（2）、增加Java虚拟机中Xms（初始堆大小）和Xmx（最大堆大小）参数的大小。
StackOverFlowError

stack是Java内存中的栈空间，主要用来存放方法中的变量，参数等临时性的数据的，发生溢出一般是因为分配空间太小，或是执行的方法递归层数太多创建了占用了太多栈帧导致溢出。
解决方案： 修改配置参数-Xss参数增加线程栈大小之外，优化程序是尤其重要。

OOM排查思路

第一步，修改JVM启动参数，直接增加内存。(-Xms，-Xmx参数一定不要忘记加。)
第二步，检查错误日志，查看“OutOfMemery”错误前，是否有其他异常或错误
第三步，对代码进行走查分析，找出可能发生内存溢出的位置

重点排查以下几点：

1.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。

2.检查代码中是否有死循环或递归调用。

3.检查是否有大循环重复产生新对象实体。

4.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

参考

来源：CSDN

作者：六点的太阳

链接：https://blog.csdn.net/bin8632/article/details/103688821

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