内存泄漏探讨上(JAVA篇)

内存泄漏很直白：该释放的对象没释放，一直被某个实例握着却不再使用，GC 收不走。先把 Java 的分配和回收讲清楚，下一篇再落到 Android 工具和对策。

最近读了大量相关资料，打算做个总结沉淀下来，也给自己一个警示：以后 coding 时怎么避开这些坑，提高应用体验和质量。会从 Java 内存泄漏基础知识开始，再用例子说明 Android 引起泄漏的原因，以及如何用工具分析。

一、Java 内存分配策略

运行时有三种分配：静态分配、栈式分配、堆式分配，对应静态存储区（方法区）、栈区、堆区。

• 静态存储区（方法区）：静态数据、全局 static、常量。编译期就分配好，整个运行期间都在。
• 栈区：方法执行时，方法体内局部变量在栈上创建，方法结束自动释放。分配运算在处理器指令集里，效率高，容量有限。
• 堆区：动态分配，通常是运行时 new 出来的内存，不用时由 GC 回收。

栈与堆的区别

方法体内的局部变量（基本类型和对象引用）在栈上。超过作用域就无效，空间可被复用。

堆存放所有 new 出来的对象（含成员变量）和数组，由 GC 管理。堆上产生对象后，栈上会有一个引用变量，取值等于对象在堆里的首地址，通过它访问堆中对象。

Sample 的局部变量 s2 和引用 mSample2 都在栈中，mSample2 指向的对象在堆上。mSample3 指向的对象实体在堆上（包括成员 s1、mSample1），它自己在栈中。

结论：局部变量的基本类型和引用在栈，引用的对象实体在堆——它们属于方法，生命周期随方法结束。成员变量全部在堆（基本类型、引用和对象实体）——它们属于类，类对象终究要被 new 出来用。

二、Java 如何管理内存

内存管理就是对象的分配和释放。程序员用 new 申请（基本类型除外），对象都在堆上。释放由 GC 决定和执行。分配归程序、释放归 GC，简化了程序员，也加重了 JVM——这也是 Java 相对慢的原因之一。GC 必须监控每个对象的申请、引用、被引用、赋值，才能正确释放。

释放的根本原则：对象不再被引用。可以把对象看成有向图的顶点，引用关系看成有向边，从引用者指向被引对象。每个线程对象可作为起始顶点，例如从 main 开始就是一棵根树。根可达的是有效对象，GC 不回收；与根不可达的（注意是有向图）不再被引用，可以回收。

有向图能消掉循环引用：三个对象互相引用，只要和根进程不可达，GC 照样回收。精度高、效率较低。另一种常用技术是计数器（如 COM），精度低、难处理循环引用，但执行快。

三、什么是 Java 中的内存泄漏

Java 里的泄漏对象有两个特点：一是可达（有向图里有通路连到它）；二是无用（程序以后不会再用）。满足这两条，GC 收不走，却占着内存。

C++ 里泄漏范围更大：有些对象分配了却不可达，没有 GC，内存永远回不来。Java 里不可达对象由 GC 负责，程序员不用管这部分。C++ 程序员要管边和顶点，Java 程序员只管边（不用管顶点释放）。

因此 Java 也有泄漏，但范围比 C++ 小：语言保证任何对象都可达，不可达的交给 GC。GC 对程序员基本透明。System.gc() 并不保证一定会跑。不同 JVM 算法不同，GC 线程优先级通常较低；有的到一定用量才工作，有的定时，有的平缓，有的中断式。除非实时系统被 GC 打断，才需要调参数（例如把回收拆成小步骤，HotSpot 支持）。

一个典型例子：

循环申请 Object 放进 Vector，如果只释放引用本身，Vector 仍引用该对象，GC 收不走。加入 Vector 后还必须从中删除，最简单是把 Vector 对象置为 null。

原文出处: Android 内存泄漏探讨

一句话总结：Java 泄漏不是不可达，而是“还够得着、却再也不用”；集合、静态引用这类边没剪断，GC 再勤也收不走。