java内存泄露和内存溢出

1.概念

内存泄露：指程序中动态分配内存给一些临时对象，但是对象不会被GC所回收，它始终占用内存。即被分配的对象可达但已无用。

内存溢出：指程序运行过程中无法申请到足够的内存而导致的一种错误。内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后，仍然无内存空间容纳新的Java对象的情况(OOM)。

从定义上可以看出内存泄露是内存溢出的一种诱因，不是唯一因素。

为什么要了解内存泄露和内存溢出

1、内存泄露一般是代码设计存在缺陷导致的，通过了解内存泄露的场景，可以避免不必要的内存溢出和提高自己的代码编写水平；

2、通过了解内存溢出的几种常见情况，可以在出现内存溢出的时候快速的定位问题的位置，缩短解决故障的时间。

2. 内存泄露 

2. 内存泄露分类：

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。 

2.2 内存泄露举例

1. 对象生命周期引发的内存泄露

 我们知道，对象都是有生命周期的，有的长，有的短，如果长生命周期的对象持有短生命周期的引用，就很可能会出现内存泄露。如下：

Object obj ;
public void test(){obj = new Object();//其他代码
}
这里的object实例，其实我们期望它只作用于test()方法中，且其他地方不会再用到它，但是，当test()方法执行完成后，object对象所分配的内存不会马上被认为是可以被释放的对象，只有在Simple类创建的对象被释放后才会被释放，严格的说，这就是一种内存泄露。解决方法就是将object作为test()方法中的局部变量。当然，如果一定要这么写，可以改为这样：
Object obj ;public void test(){obj = new Object();//其他代码obj = null;}


2. 容器使用发生的内存泄漏

void test1(){        Vector vector = new Vector();        for (int i = 1; i<100; i++){            Object object = new Object();            vector.add(object);            object = null;        }        //...对vector的操作        //...与vector无关的其他操作    }

这里内存泄露指的是在对vector操作完成之后，执行下面与vector无关的代码时，如果发生了GC操作，这一系列的object是没法被回收的，而此处的内存泄露可能是短暂的，因为在整个test1()方法执行完成后，那些对象还是可以被回收。这里要解决很简单，手动赋值为null即可.

void test1(){        Vector vector = new Vector();        for (int i = 1; i<100; i++)        {            Object object = new Object();            vector.add(object);            object = null;        }        //...对v的操作        vector = null;        //...与v无关的其他操作    }

3 内存溢出类型及解决

（1）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。这块内存主要是被JVM存放Class和Meta信息的，Class在被Loader时就会被放到PermGenspace中，它和存放类实例(Instance)的Heap区域不同，GC不会在主程序运行期对PermGen space进行清理。

JVM由XX:PermSize设置非堆内存初始值，默认是物理内存的1/64；

JVM由XX:MaxPermSize设置最大非堆内存的大小，默认是物理内存的1/4。

该错误常见场合：

a) 应用中有很多Class，web服务器对JSP进行precompile时。

b) Webapp下用了大量的第三方jar,其大小超过了JVM默认的大小(4M)时。

（2） java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space

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。

JVM初始分配的内存由-Xms指定，默认是物理内存的1/64； 

JVM最大分配的内存由-Xmx指定，默认是物理内存的1/4。 

导致OutOfMemoryError异常的常见原因有以下几种：

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；

Java代码导致OutOfMemoryError错误的解决：

需要重点排查以下几点：

1. 检查代码中是否有死循环或递归调用。
2. 检查是否有大循环重复产生新对象实体。
3. 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。
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。