面试题：Java性能调优之内存管理：常见内存泄漏场景及排查方法

Question

在Java性能调优的内存管理中，请列举至少3种常见的内存泄漏场景，并简述如何排查这些内存泄漏问题。

Answer 1

常见内存泄漏场景

1. 静态集合类导致的内存泄漏：像HashMap、ArrayList等静态集合，若持续添加元素且不清理，元素无法被垃圾回收，因为静态变量生命周期和应用程序相同。例如，在一个类中定义private static List<Object> list = new ArrayList<>();，不断往list添加对象但不做清理操作。
2. 监听器和回调未释放：注册监听器后，如果没有在合适时机注销，监听器会持有被监听对象的引用，导致对象无法被回收。比如，addXXXListener方法注册监听器后，没有对应的removeXXXListener方法调用。
3. 数据库连接、文件句柄等资源未关闭：数据库连接用完后若不关闭，相关资源一直被占用，不会被垃圾回收，导致内存泄漏。同样，文件操作完毕未关闭文件句柄也会有此问题。
4. 内部类持有外部类引用：非静态内部类会隐式持有外部类的引用，如果内部类对象生命周期较长，外部类对象无法被回收。例如，在外部类中定义一个非静态内部类，并在外部类方法中创建内部类对象且长时间存活。

排查内存泄漏问题方法

1. 使用内存分析工具：
   • MAT（Eclipse Memory Analyzer）：它可以生成堆转储快照（Heap Dump），通过分析快照找出内存占用大的对象、对象之间的引用关系等。导入Heap Dump文件后，利用Dominator Tree视图查看哪些对象占用大量内存，通过Path To GC Roots查看对象到GC Roots的引用路径，判断是否存在不合理引用导致对象无法回收。
   • VisualVM：是JDK自带的性能分析工具，能连接到运行中的Java进程，获取堆内存使用情况、线程信息等。通过它生成堆快照，分析内存中的对象分布，查找可疑的大对象和长时间存活对象。
2. 代码审查：检查代码中对象的创建和使用逻辑，查看是否存在对象创建后未释放，尤其是静态变量、监听器、资源连接等。例如，检查是否有未关闭的数据库连接代码块，查看注册监听器的地方是否有对应的注销逻辑。
3. 日志分析：在关键代码位置添加日志，记录对象的生命周期信息，如对象的创建、使用和销毁时间。通过分析日志，判断对象是否在预期时间内被释放，找出可能存在内存泄漏的代码段。