一、什么是内存泄漏？
内存泄漏就像你租了一间房子，合同到期后却忘记退租，房东也没发现，结果你一直白白交着房租。在Java程序中，内存泄漏指的是对象已经不再被使用，但垃圾回收器（GC）却无法回收它们，导致内存被持续占用。久而久之，程序可能会因为内存不足而崩溃。
举个例子，如果你在代码里创建了一个List，不停地往里塞数据，却从来不清理，最终这个List会变得无比庞大，吃掉所有可用内存。
二、常见的内存泄漏场景
1. 静态集合类持有对象引用
静态集合的生命周期和JVM一样长，如果往里面添加对象却不移除，这些对象就永远不会被回收。
// 技术栈：Java
public class MemoryLeakExample {
private static List<Object> staticList = new ArrayList<>(); // 静态集合
public void addToStaticList(Object obj) {
staticList.add(obj); // 添加后不清理，导致内存泄漏
}
}
2. 未关闭的资源
数据库连接、文件流、网络连接等资源，如果不手动关闭，就会一直占用内存。
// 技术栈：Java
public class ResourceLeakExample {
public void readFile(String filePath) {
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);
// 读取文件，但忘记关闭流
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
3. 监听器未注销
在GUI编程或事件驱动模型中，如果注册了监听器但忘记移除，监听器会一直持有对象的引用。
// 技术栈：Java
public class ListenerLeakExample {
private Button button = new Button();
public void setupListener() {
button.addActionListener(e -> System.out.println("Button clicked!"));
// 如果后续不调用 removeActionListener，监听器会一直存在
}
}
4. 缓存未设置上限
缓存如果不设置大小限制，可能会无限增长，最终导致OutOfMemoryError。
// 技术栈：Java
public class CacheLeakExample {
private Map<String, Object> cache = new HashMap<>();
public void addToCache(String key, Object value) {
cache.put(key, value); // 无限制的缓存，容易内存泄漏
}
}
三、如何排查内存泄漏？
1. 使用内存分析工具
- VisualVM：JDK自带的工具，可以监控堆内存使用情况。
- MAT (Memory Analyzer Tool)：专门用于分析内存泄漏，能找出占用内存最多的对象。
- JProfiler：商业工具，提供更详细的内存分析功能。
2. 检查堆转储（Heap Dump）
当程序内存异常时，可以手动生成堆转储文件（.hprof），然后用MAT分析。
# 生成堆转储文件
jmap -dump:format=b,file=heap.hprof <pid>
3. 观察GC日志
通过JVM参数打印GC日志，分析内存回收情况。
# 启用GC日志
java -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps MyApp
四、如何解决内存泄漏？
1. 及时释放资源
使用try-with-resources语法自动关闭资源。
// 技术栈：Java
public void readFileSafely(String filePath) {
try (FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath)) { // 自动关闭
// 读取文件
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
2. 使用弱引用（WeakReference）
如果某些对象可以随时被回收，可以用WeakReference包裹它们。
// 技术栈：Java
public class WeakRefExample {
private WeakReference<Object> weakRef;
public void setWeakRef(Object obj) {
weakRef = new WeakReference<>(obj); // 当内存不足时，obj会被回收
}
}
3. 限制缓存大小
使用LinkedHashMap或Guava Cache设置缓存上限。
// 技术栈：Java
public class SafeCacheExample {
private Map<String, Object> cache = new LinkedHashMap<String, Object>(16, 0.75f, true) {
@Override
protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<String, Object> eldest) {
return size() > 100; // 缓存最多存储100个对象
}
};
}
4. 定期清理集合
对于长期运行的集合，可以定时调用clear()方法清理无用数据。
// 技术栈：Java
public class CleanCollectionExample {
private List<Object> dataList = new ArrayList<>();
public void cleanUp() {
dataList.clear(); // 定期清理
}
}
五、总结
内存泄漏是Java开发中常见的问题，但通过合理的编码习惯和工具分析，完全可以避免。关键点包括：
- 避免静态集合滥用：静态集合的生命周期很长，要谨慎使用。
- 及时释放资源：数据库连接、文件流等必须手动关闭或使用
try-with-resources。 - 合理使用缓存：设置缓存上限，避免无限增长。
- 利用工具分析：VisualVM、MAT等工具能快速定位问题。
养成良好的编码习惯，定期检查内存使用情况，才能写出更健壮的Java程序。
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