前言

在segmentfault上看到一個問題：java有完善的GC機制，那么在java中是否會出現內存泄漏的問題，以及能否給出一個內存泄漏的案例。本問題視圖給出此問題的完整答案。

垃圾回收機制簡介

在程序運行過程中，每創(chuàng)建一個對象都會被分配一定的內存用以存儲對象數據。如果只是不停的分配內存，那么程序遲早面臨內存不足的問題。所以在任何語言中，都會有一個內存回收機制來釋放過期對象的內存，以保證內存能夠被重復利用。

內存回收機制按照實現角色的不同可以分為兩種，一種是程序員手動實現內存的釋放（比如C語言）另一種則是語言內建的內存回收機制比如本文將要介紹的java垃圾回收機制。

Java的垃圾回收機制

在程序的運行時環(huán)境中，java虛擬機提供了一個系統級的垃圾回收（GC，Carbage Collection）線程，它負責回收失去引用的對象占用的內存。理解GC的前提是理解一些和垃圾回收相關的概念，下文一一介紹這些概念。

對象在jvm堆區(qū)的狀態(tài)

Java對象的實例存儲在jvm的堆區(qū)，對于GC線程來說，這些對象有三種狀態(tài)。

1. 可觸及狀態(tài)：程序中還有變量引用，那么此對象為可觸及狀態(tài)。

2. 可復活狀態(tài)：當程序中已經沒有變量引用這個對象，那么此對象由可觸及狀態(tài)轉為可復活狀態(tài)。CG線程將在一定的時間準備調用此對象的finalize方法（finalize方法繼承或重寫子Object），finalize方法內的代碼有可能將對象轉為可觸及狀態(tài)，否則對象轉化為不可觸及狀態(tài)。

3. 不可觸及狀態(tài)：只有當對象處于不可觸及狀態(tài)時，GC線程才能回收此對象的內存。

GC為了能夠正確釋放對象，必須監(jiān)控每一個對象的運行狀態(tài)，包括對象的申請、引用、被引用、賦值等，GC都需要進行監(jiān)控，所以無論一個對象處于上文中的任何狀態(tài)GC都會知道。

上文說到，GC線程會在一定的時間執(zhí)行可復活狀態(tài)對象的finalize方法，那么何時執(zhí)行呢？由于不同的JVM實現者可能使用不同的算法管理GC，所以在任何時候，開發(fā)者無法預料GC線程進行各項操作（包括檢測對象狀態(tài)、釋放對象內存、調用對象的finalize方法）的時機。雖然可以通過System.gc()和Runtime.gc()函數提醒GC線程盡快進行垃圾回收操作，但是這也無法保證GC線程馬上就會進行相應的回收操作。

內存泄露

內存泄漏指由于錯誤的設計造成程序未能釋放已經不再使用的內存，造成資源浪費。GC會自動清理失去引用的對象所占用的內存。但是，由于程序設計錯誤而導致某些對象始終被引用，那么將會出現內存泄漏。

比如下面的例子。使用數組實現了一個棧，有入棧和出棧兩個操作。

import com.sun.javafx.collections.ElementObservableListDecorator;
import com.sun.swing.internal.plaf.metal.resources.metal_sv;

import java.beans.ExceptionListener;
import java.util.EmptyStackException;

/**
 * Created by peng on 14-9-21.
 */
public class MyStack {
  private Object[] elements;
  private int Increment = 10;
  private int size = 0;

  public MyStack(int size) {
    elements = new Object[size];
  }

  //入棧
  public void push(Object o) {
    capacity();
    elements[size++] = o;
  }

  //出棧
  public Object pop() {
    if (size == 0)
      throw new EmptyStackException();
    return elements[--size];
  }

  //增加棧的容量
  private void capacity() {
    if (elements.length != size)
      return;
    Object[] newArray = new Object[elements.length + Increment];
    System.arraycopy(elements, 0, newArray, 0, size);
  }

  public static void main(String[] args) {
    MyStack stack = new MyStack(100);
    for (int i = 0; i < 100; i++)
      stack.push(new Integer(i));
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      System.out.println(stack.pop().toString());
    }
  }
}

這個程序是可用的，支持常用的入棧和出棧操作。但是，有一個問題沒有處理好，就是當出棧操作的時候，并沒有釋放數組中出棧元素的引用，這導致程序將一直保持對這個Object的引用（此object由數組引用）,GC永遠認為此對象是可觸及的，也就更加談不上釋放其內存了。這就是內存泄漏的一個典型案例。針對此，修改后的代碼為：

//出棧
  public Object pop() {
    if (size == 0)
      throw new EmptyStackException();
    Object o = elements[--size];
    elements[size] = null;
    return o;
  }

以上這篇深入理解Java垃圾回收機制以及內存泄漏就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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