内存泄漏与内存溢出

Posted 2021-01-19 jackpothan

内存泄露

内存泄漏memory leak 是指那些本应该回收（不再使用）的内存对象无法被系统回收的现象。在c++中需要程序猿手动释放内存对象，所以在C++中更容易存在内存泄漏。java引入了自动回收机制，使得在C++中令人头疼的内存问题得到了有效的改善，但这并不意味着java程序员不关注内存，因为垃圾回收机制不能完全保证内存对象在该释放的地方释放，现代java虚拟机中普遍使用根集算法去计算对象的引用可达性，不可达的才能回收，例如下图中的无用对象被有用对象引用着，导致无用对象引用一直可达，系统回收器不敢冒然回收，从而造成内存泄漏。如果发生内存泄露，那么可用内存会逐渐减少，从而降低性能。

内存溢出

内存溢出out of memory，是指程序在为自身申请内存时，没有足够的内存空间供自己使用，出现out of memory；比如你为程序申请了一个integer,但是只给它存了long才能存下的数，就是内存溢出。内存溢出就是你要求被分配的内存超出了系统能给你的内存，系统不能满足你的需求，于是产生溢出。当发生内存溢出时，程序将无法进行，强制终止。

二者关系

memory leak最终会导致out of memory！

Java可能出现的内存溢出

• 在程序中存在死循环，或者循环过多，而产生了过多重复的对象的实例；
• 存在对象的引用，使用完后没有清除，导致JAVA虚拟机不能回收；
• 一次操作时，在内存中加载了大量的数据；

　　原则上来说，在JAVA中，由于它的自动垃圾回收机制，出现内存溢出的可能性并不是很大，但还是会出现。

内存泄露出现类型

   以发生的方式来分类，内存泄漏可以分为4类： 

• 常发性内存泄漏。发生内存泄漏的代码会被多次执行到，每次被执行的时候都会导致一块内存泄漏。 
• 偶发性内存泄漏。发生内存泄漏的代码只有在某些特定环境或操作过程下才会发生。常发性和偶发性是相对的。对于特定的环境，偶发性的也许就变成了常发性的。所以测试环境和测试方法对检测内存泄漏至关重要。 
• 一次性内存泄漏。发生内存泄漏的代码只会被执行一次，或者由于算法上的缺陷，导致总会有一块仅且一块内存发生泄漏。比如，在类的构造函数中分配内存，在析构函数中却没有释放该内存，所以内存泄漏只会发生一次。 
• 隐式内存泄漏。程序在运行过程中不停的分配内存，但是直到结束的时候才释放内存。严格的说这里并没有发生内存泄漏，因为最终程序释放了所有申请的内存。但 是对于一个服务器程序，需要运行几天，几周甚至几个月，不及时释放内存也可能导致最终耗尽系统的所有内存。所以，我们称这类内存泄漏为隐式内存泄漏。 

内存泄露的后果

  　 内存泄漏会因为减少可用内存的数量从而降低计算机的性能。最终，在最糟糕的情况下，过多的可用内存被分配掉导致全部或部分设备停止正常工作，或者应用程序崩溃。
　　内存泄漏可能不严重，甚至能够被常规的手段检测出来。在现代操作系统中，一个应用程序使用的常规内存在程序终止时被释放。这表示一个短暂运行的应用程序中的内存泄漏不会导致严重后果。
　　在以下情况，内存泄漏导致较严重的后果：

• 　程序运行后置之不理，并且随着时间的流失消耗越来越多的内存（比如服务器上的后台任务，尤其是嵌入式系统中的后台任务，这些任务可能被运行后很多年内都置之不理）；
• 　新的内存被频繁地分配，比如当显示电脑游戏或动画视频画面时；
• 　程序能够请求未被释放的内存（比如共享内存），甚至是在程序终止的时候；
• 　泄漏在操作系统内部发生；
• 　泄漏在系统关键驱动中发生；
• 　内存非常有限，比如在嵌入式系统或便携设备中；

　　当运行于一个终止时内存并不自动释放的操作系统（比如AmigaOS）之上，而且一旦丢失只能通过重启来恢复。

 

　　从用户使用程序的角度来看，内存泄漏本身不会产生什么危害，作为一般的用户，根本感觉不到内存泄漏的存在。真正有危害的是内存泄漏的堆积，这会最终消耗尽系 统所有的内存。从这个角度来说，一次性内存泄漏并没有什么危害，因为它不会堆积，而隐式内存泄漏危害性则非常大，因为较之于常发性和偶发性内存泄漏它更难 被检测到 。

　　JAVA的垃圾回收机制彰显了JAVA的健壮性与安全性，合理的设计代码，有效的评估内存使用情况，基本上不会出现上述问题。