1、什么是内存泄漏

内存泄漏是指无用对象（不再使用的对象）持续占有内存或无用对象的内存得不到及时释放，从而造成内存空间的浪费称为内存泄漏。随着垃圾回收器活动的增加以及内存占用的不断增加，程序性能会逐渐表现出来下降，极端情况下，会引发OutOfMemoryError导致程序崩溃。

2、内存泄漏的原因

JVM 虚拟机是使用引用计数法和可达性分析来判断对象是否可回收，本质是判断一个对象是否还被引用，如果没有引用则回收。在开发的过程中，由于代码的实现不同就会出现很多种内存泄漏问题，让gc 系统误以为此对象还在引用中，无法回收，造成内存泄漏。

2、内存泄漏有哪些情况

2.1 代码中没有及时释放，导致内存无法回收。

下面的代码，因为是双向链表，但是断开的不够彻底，prev节点依然引用这当前正在使用的节点，导致无法回收

public class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode prev;
    ListNode() {
    }
    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
    public ListNode(int val, ListNode next, ListNode prev) {
        this.val = val;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }


    public static void main(String[] args) {
        ListNode curr = new ListNode(1);
        ListNode prev = new ListNode(2);
        ListNode next = new ListNode(3);
        curr.prev = prev;
        curr.next = next;
        curr.prev = null;
    }
}

2.2 资源未关闭造成的内存泄漏

各种连接，如数据库连接、网络连接和IO连接等，文件读写等，可以使用 try-with-resources 读取完文件，自动资源释放

try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(filePath, "r");) {
        Image image = null;
while((image = parseImage(raf)) != null){
            imageList.add(image);
        }
        return imageList;
} catch(Exception e){
    log.error("parse file error, path: {},", path, e);
    return null;
}

2.3 全局缓存持有的对象不使用的时候没有及时移除，导致一直在内存中无法移除

2.4 静态集合类

如HashMap、LinkedList等等。如果这些容器为静态的，那么它们的生命周期与程序一致，则容器中的对象在程序结束之前将不能被释放，从而造成内存泄漏。生命周期长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不再使用，但是因为长生命周期对象持有它的引用而导致不能被回收。

2.5 堆外内存无法回收

堆外内存不受gc的管理，可能因为第三方的bug出现内存泄漏

3、内存泄漏的解决办法

1.尽量减少使用静态变量，或者使用完及时 赋值为 null。 

2.明确内存对象的有效作用域，尽量缩小对象的作用域，能用局部变量处理的不用成员变量，因为局部变量弹栈会自动回收；

3.减少长生命周期的对象持有短生命周期的引用；

4.使用StringBuilder和StringBuffer进行字符串连接，Sting和StringBuilder以及StringBuffer等都可以代表字符串，其中String字符串代表的是不可变的字符串，后两者表示可变的字符串。如果使用多个String对象进行字符串连接运算，在运行时可能产生大量临时字符串，这些字符串会保存在内存中从而导致程序性能下降。 

5.对于不需要使用的对象手动设置null值，不管GC何时会开始清理，我们都应及时的将无用的对象标记为可被清理的对象；

6.各种连接（数据库连接，网络连接，IO连接）操作，务必显示调用close关闭。

4、内存问题排查

没有任何一个程序员想要出现这种问题，但是出现了问题也要解决，内存泄漏的主要表象就是内存不足，内存告警之后如何判断是否有内存泄漏。

第一步，首先确认逻辑问题，查看内存中对象的数量和大小，判断是否在合理的范围，如果在合理的范围内，增大内存配置，调整内存比例就可以了。

命令：

 jmap -heap pid

第三步：分析gc是否正常执行

命令：

jstat -gcutil <pid> 1000

S0 — Heap上的 Survivor space 0 区已使用空间的百分比    

S1 — Heap上的 Survivor space 1 区已使用空间的百分比    
E — Heap上的 Eden space 区已使用空间的百分比    
O   — Heap上的 Old space 区已使用空间的百分比    
P   — Perm space 区已使用空间的百分比
YGC — 从应用程序启动到采样时发生 Young GC 的次数
YGCT– 从应用程序启动到采样时 Young GC 所用的时间(单位秒)    
FGC — 从应用程序启动到采样时发生 Full GC 的次数
FGCT– 从应用程序启动到采样时 Full GC 所用的时间(单位秒)    
GCT — 从应用程序启动到采样时用于垃圾回收的总时间(单位秒)
LGCC - 进行GC的原因（低版本jdk可能没有这一列）

从这里观察gc是否异常，也可以根据这个进行jvm内存分配调优，来提高性能降低gc对性能的损耗

第三步 确认下版本新增代码的改动，尽快从代码上找出问题。

第四步：开启各种命令行和 导出 dump 各种工具分析

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:OnError
-XX:+ShowMessageBoxOnError

推荐使用jprofile 进行本地分析，可以不用记住那么多命令。

总结：现在的服务器内存虽然很大，但是且用且珍惜，不要等到出现问题了才知道后果，在开发中规范自己代码，用完的对象及时释放，减少垃圾对象。出现问题了也不要慌，仔细分析代码，一切都是有原因的。

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