Effective Java读书笔记之消除过期对象的引用

最新推荐文章于 2024-05-02 23:46:17 发布

EvanSung

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分类专栏： java

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本文介绍了一个简单的栈实现中隐藏的内存泄漏问题，并提供了解决方案。通过清空过期引用可以有效避免内存泄漏，提高程序性能。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

考虑下面这个简单的栈实现的例子

package cn.evansung;

import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;

public class Stack {
	private Object[] elements;
	private int size = 0;
	private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
	
	public Stack() {
		elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
	}
	
	public void push(Object e) {
		ensureCapacity();
		elements[size] = e;
	}
	
	public Object pop() {
		if (size == 0) {
			throw new EmptyStackException();
		}
		return elements[--size];
	}
	
	private void ensureCapacity() {
		if (elements.length == size) {
			elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
		}
	}
}

上面这段程序并没有很明显的错误。无论如何测试，它都会成功地通过每一项测试，但是这个程序中隐藏着一个问题。不严格地讲，这段程序有一个“内存泄漏”，随着垃圾回收器活动的增加，或者由于内存占用的不断增加，程序性能的降低会逐渐表现出来。在极端的情况下，这种内存泄漏会导致磁盘交换（Disk Paing），甚至导致程序失败（OutOfMemoryError）错误，但是这种失败情形相对比较少见。

内存泄漏原因。如果一个栈先是增长，然后再收缩，那么，从栈中弹出来的对象将不会被当作垃圾回收，即使使用栈的程序不在引用这些对象，它们也不会被回收。这是因为，栈内部维护着对这些对象的过期引用（obsolete reference）。所谓的过期引用，是指永远也不会再被解除的引用。在本例中，凡是elements数组的“活动部分（active portion）”之外的任何引用都是过期的。活动部分是指elements中下标小于size的那些元素。

这类问题的修复方法很简单：一旦对象引用已经过期，只需清空这些引用即可。对于上述例子中的Stack类而言，只要一个单元被弹出栈，指向它的引用就过期了。pop方法的修订版本如下所示：

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

清空过期引用的另一个好处是，如果它们以后又被错误地解除引用，程序就会立即抛出NullPointerException异常，而不是悄悄地错误运行下去。尽快地检测出程序中的错误总是有益的。

一般而言，只要类是自己管理内存，程序员就应该警惕内存泄漏问题。一旦元素被释放掉则该元素中包含的任何对象引用都应该被清空。