JVM內存泄漏問題產生及檢測方案
這里向大家描述一下JVM內存泄露的概念和檢測方法，Java的一個重要優點就是通過垃圾收集器(GarbageCollection，GC)自動管理內存的回收，程序員不需要通過調用函數來釋放內存。因此，很多程序員認為Java不存在JVM內存泄漏問題，或者認為即使有JVM內存泄漏也不是程序的責任，而是GC或JVM的問題。其實，這種想法是不正確的，因為Java也存在內存泄露，但它的表現與C++不同。
JVM內存泄漏問題的提出
Java的一個重要優點就是通過垃圾收集器(GarbageCollection，GC)自動管理內存的回收，程序員不需要通過調用函數來釋放內存。因此，很多程序員認為Java不存在JVM內存泄漏問題，或者認為即使有JVM內存泄漏也不是程序的責任，而是GC或JVM的問題。其實，這種想法是不正確的，因為Java也存在內存泄露，但它的表現與C++不同。
隨著越來越多的服務器程序采用Java技術，例如JSP，Servlet，EJB等，服務器程序往往長期運行。另外，在很多嵌入式系統中，內存的總量非常有限。JVM內存泄露問題也就變得十分關鍵，即使每次運行少量泄漏，長期運行之后，系統也是面臨崩潰的危險。
什么是Java中的內存泄露
下面，我們就可以描述什么是JVM內存泄漏。在Java中，JVM內存泄漏就是存在一些被分配的對象，這些對象有下面兩個特點，首先，這些對象是可達的，即在有向圖中，存在通路可以與其相連；其次，這些對象是無用的，即程序以后不會再使用這些對象。如果對象滿足這兩個條件，這些對象就可以判定為Java中的JVM內存泄漏，這些對象不會被GC所回收，然而它卻占用內存。
在C++中，JVM內存泄漏的范圍更大一些。有些對象被分配了內存空間，然后卻不可達，由于C++中沒有GC，這些內存將永遠收不回來。在Java中，這些不可達的對象都由GC負責回收，因此程序員不需要考慮這部分的內存泄露。
通過分析，我們得知，對于C++，程序員需要自己管理邊和頂點，而對于Java程序員只需要管理邊就可以了(不需要管理頂點的釋放)。通過這種方式，Java提高了編程的效率。
因此，通過以上分析，我們知道在Java中也有JVM內存泄漏，但范圍比C++要小一些。因為Java從語言上保證，任何對象都是可達的，所有的不可達對象都由GC管理。
對于程序員來說，GC基本是透明的，不可見的。雖然，我們只有幾個函數可以訪問GC，例如運行GC的函數System.gc()，但是根據Java語言規范定義，該函數不保證JVM的垃圾收集器一定會執行。因為，不同的JVM實現者可能使用不同的算法管理GC。通常，GC的線程的優先級別較低。JVM調用GC的策略也有很多種，有的是內存使用到達一定程度時，GC才開始工作，也有定時執行的，有的是平緩執行GC，有的是中斷式執行GC。但通常來說，我們不需要關心這些。除非在一些特定的場合，GC的執行影響應用程序的性能，例如對于基于Web的實時系統，如網絡游戲等，用戶不希望GC突然中斷應用程序執行而進行垃圾回收，那么我們需要調整GC的參數，讓GC能夠通過平緩的方式釋放內存，例如將垃圾回收分解為一系列的小步驟執行，Sun提供的HotSpotJVM就支持這一特性。
下面給出了一個簡單的內存泄露的例子。在這個例子中，我們循環申請Object對象，并將所申請的對象放入一個Vector中，如果我們僅僅釋放引用本身，那么Vector仍然引用該對象，所以這個對象對GC來說是不可回收的。因此，如果對象加入到Vector后，還必須從Vector中刪除，最簡單的方法就是將Vector對象設置為null。
- Vectorv=newVector(10);
- for(inti=1;i<100;i++)
- {
- Objecto=newObject();
- v.add(o);
- o=null;
- }
//此時，所有的Object對象都沒有被釋放，因為變量v引用這些對象。#p#
如何檢測JVM內存泄漏
***一個重要的問題，就是如何檢測Java的JVM內存泄漏。目前，我們通常使用一些工具來檢查Java程序的JVM內存泄漏問題。市場上已有幾種專業檢查JavaJVM內存泄漏的工具，它們的基本工作原理大同小異，都是通過監測Java程序運行時，所有對象的申請、釋放等動作，將內存管理的所有信息進行統計、分析、可視化。開發人員將根據這些信息判斷程序是否有JVM內存泄漏問題。這些工具包括OptimizeitProfiler，JProbeProfiler，JinSight,Rational公司的Purify等。
Optimizeit基本功能和工作原理
OptimizeitProfiler版本4.11支持Application，Applet，Servlet和RomoteApplication四類應用，并且可以支持大多數類型的JVM，包括SUNJDK系列，IBM的JDK系列，和Jbuilder的JVM等。并且，該軟件是由Java編寫，因此它支持多種操作系統。Optimizeit系列還包括ThreadDebugger和CodeCoverage兩個工具，分別用于監測運行時的線程狀態和代碼覆蓋面。
當設置好所有的參數了，我們就可以在OptimizeIt環境下運行被測程序，在程序運行過程中，Optimizeit可以監視內存的使用曲線(如下圖)，包括JVM申請的堆(heap)的大小，和實際使用的內存大小。另外，在運行過程中，我們可以隨時暫停程序的運行，甚至強行調用GC，讓GC進行內存回收。通過內存使用曲線，我們可以整體了解程序使用內存的情況。這種監測對于長期運行的應用程序非常有必要，也很容易發現JVM內存泄露。
在運行過程中，我們還可以從不同視角觀查內存的使用情況，Optimizeit提供了四種方式：
◆堆視角。這是一個全面的視角，我們可以了解堆中的所有的對象信息(數量和種類)，并進行統計、排序，過濾。了解相關對象的變化情況。
◆方法視角。通過方法視角，我們可以得知每一種類的對象，都分配在哪些方法中，以及它們的數量。
◆對象視角。給定一個對象，通過對象視角，我們可以顯示它的所有出引用和入引用對象，我們可以了解這個對象的所有引用關系。
◆引用圖。給定一個根，通過引用圖，我們可以顯示從該頂點出發的所有出引用。
在運行過程中，我們可以隨時觀察內存的使用情況，通過這種方式，我們可以很快找到那些長期不被釋放，并且不再使用的對象。我們通過檢查這些對象的生存周期，確認其是否為內存泄露。在實踐當中，尋找內存泄露是一件非常麻煩的事情，它需要程序員對整個程序的代碼比較清楚，并且需要豐富的調試經驗，但是這個過程對于很多關鍵的Java程序都是十分重要的。
JVM內存泄漏總結
綜上所述，Java也存在內存泄露問題，其原因主要是一些對象雖然不再被使用，但它們仍然被引用。為了解決這些問題，我們可以通過軟件工具來檢查內存泄露，檢查的主要原理就是暴露出所有堆中的對象，讓程序員尋找那些無用但仍被引用的對象。
【編輯推薦】
