本文主要是介绍2.4-内存性能-内存泄露，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

目录

四、内存泄露

4.1 内存的分配和回收

4.1.1 内存段导致内存泄露

4.2 内存泄露的检测、定位及处理 —— vmstat/bcc

4.2.1 案例分析

4.2.2 检查内存泄露的工具 —— memleak

4.3 Java 项目内存泄露的监控

4.3.1 出现内存泄露的可能现象

4.4 总结

四、内存泄露

什么是内存泄露？

• 没正确回收动态分配后的内存，导致内存泄漏
• 访问的是已分配内存边界外的地址，导致程序异常退出

什么是内存溢出(OOM)？

• 程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用

4.1 内存的分配和回收

4.1.1 内存段导致内存泄露

用户空间内存包括不同的内存段（只读段、数据段、堆、栈以及文件映射段），这些内存段是应用程序使用内存的基本方式。

哪些内存段会导致内存泄漏？

1. 只读段 —— 程序代码和常量
   1. 是只读，不会再去分配新的内存，因此不会产生内存泄露
2. 数据段 —— 全局变量和静态变量
   1. 这些变量在定义时就已经确定了大小，因此不会产生内存泄露
3. 堆 —— 由应用程序自己分配和管理
   1. 除非程序退出，堆内存不会被系统自动释放，而需要应用程序调用库函数free()来释放。如果没有释放堆内存，就会造成内存泄露。
   2. idc 环境 - jvm ：
      1. jvm 自身存在一套堆信息的释放机制，在程序运行过程中，某些被使用的内存会被标记（由算法指定），标记完成后，通过jvm的回收机制进行释放。如果设定的jvm内存不够，将频繁出现GC，从而影响程序性能
4. 栈 —— 由系统自动分配和管理
   1. 一旦程序运行超出了变量（例如整型 int）的作用域，栈内存就会被系统自动回收，就不会产生内存泄露的问题
5. 文件映射段 —— 动态链接和共享内存
   1. 共享内存由程序动态分配和管理，如果程序在分配后忘了回收，就会导致跟堆内存类似的泄露为题

内存泄露危害

内存泄露危害很大，这些忘记释放的内存，不仅应用程序自己不能访问，系统也不能把他们再次分配给其他应用。内存泄露不断累积，甚至会消耗尽系统内存。虽然系统可以通过 OOM 机制杀死进程，但进程在 OOM 之前，可能已经引发了一连串的反应，导致严重的性能问题。

4.2 内存泄露的检测、定位及处理 —— vmstat/bcc

• vmstat —— 观察内存的变化情况
• bcc —— Linux 性能分析工具，用来动态追踪进程和内核行为

4.2.1 案例分析

安装后的工具路径：

/usr/share/bcc/tools

# install sysstat docker
sudo apt-get install -y sysstat docker.io
 
# Install bcc
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys 4052245BD4284CDD
echo "deb https://repo.iovisor.org/apt/bionic bionic main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/iovisor.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y bcc-tools libbcc-examples linux-headers-$(uname -r)

4.2.2 检查内存泄露的工具 —— memleak

memleak 可以跟踪系统或指定进程的内存分配、释放请求，然后定期输出一个未释放内存和相应调用栈的汇总情况（默认5秒）

# -a 表示显示每个内存分配请求的大小以及地址
# -p 指定案例应用的 PID 号
$ /usr/share/bcc/tools/memleak -a -p $(pidof app)

4.3 Java 项目内存泄露的监控

#查看java进程的堆的配置信息，各区的空间大小和配置信息
jmap -heap pid
jmap -histo pid | head -20

#监控jvm的GC（垃圾回收情况）
jstat -gcutil pid 1000 100
//后面两个数字表示1000毫秒时间刷新一次 一共刷新100次

#图形界面
Jconsole
Jvisualvm

4.3.1 出现内存泄露的可能现象

1. tps（每秒处理的事物数）曲线出现大幅度波动，趋势并且慢慢降低，甚至到0
2. jstat -gcutil pid 1000 100 中，old(0)显示不断增加，FGC频繁发生变动，FGCT数值不断增加
3. 通过jconsole/jvisualvm堆内存曲线不断上升，严重的接近内存曲线
4. 定位 - dump文件

#java_dump文件
jmap -dump:live,format=b,file=xxx pid

#java_dump文件
jmap -dump:live,format=b,file=xxx pid
#java堆栈日志
jstack -l <pid> >> dump.log

4.4 总结

• 应用程序可以访问的用户内存空间，由只读段、数据段、堆、栈以及文件映射等组成。
  • 堆内存和内存映射，需要应用程序来动态管理内存段
  • 标准库函数 malloc()来动态分配内存
  • 用完内存后，调用库函数_free()来释放
• 完成开发任务后，用memleak工具，检查应用程序的运行中，内存是否泄漏。如果存在内存泄漏情况，再根据memleak输出的应用程序调用栈，定位内存的分配位置，从而释放不在访问的内存。
• java看到的是jvm堆栈，用jmap等java原生工具更好用

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