Java中由substring方法引發(fā)內(nèi)存泄漏的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關(guān)Java中由substring方法引發(fā)內(nèi)存泄漏的示例分析的內(nèi)容。小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，一起跟隨小編過來看看吧。

內(nèi)存溢出（out of memory ） ：通俗的說就是內(nèi)存不夠用了，比如在一個(gè)無限循環(huán)中不斷創(chuàng)建一個(gè)大的對(duì)象，很快就會(huì)引發(fā)內(nèi)存溢出。

內(nèi)存泄漏（leak of memory） ：是指為一個(gè)對(duì)象分配內(nèi)存之后，在對(duì)象已經(jīng)不在使用時(shí)未及時(shí)的釋放，導(dǎo)致一直占據(jù)內(nèi)存單元，使實(shí)際可用內(nèi)存減少，就好像內(nèi)存泄漏了一樣。

由substring方法引發(fā)的內(nèi)存泄漏

substring(int beginIndex, int endndex )是String類的一個(gè)方法，但是這個(gè)方法在JDK6和JDK7中的實(shí)現(xiàn)是完全不同的（雖然它們都達(dá)到了同樣的效果）。了解它們實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上的差異，能夠更好的幫助你使用它們，因?yàn)樵贘DK1.6中不當(dāng)使用substring會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的內(nèi)存泄漏問題。

1、substring的作用

substring(int beginIndex, int endIndex)方法返回一個(gè)子字符串,從父字符串的beginIndex開始，結(jié)束于endindex-1。父字符串的下標(biāo)從0開始，子字符串包含beginIndex而不包含endIndex

String x= "abcdef";
x= str.substring(1,3);
System.out.println(x);

上述程序的輸出是“bc”

2、實(shí)現(xiàn)原理

String類是不可變變，當(dāng)上述第二句中x被重新賦值的時(shí)候，它會(huì)指向一個(gè)新的字符串對(duì)象。然而，沒有準(zhǔn)確說明的或者代表堆中發(fā)生的實(shí)際情況，當(dāng)substring被調(diào)用的時(shí)候真正發(fā)生的才是這兩者的差別。

JDK6中的substring實(shí)現(xiàn)

String對(duì)象被當(dāng)作一個(gè)char數(shù)組來存儲(chǔ)，在String類中有3個(gè)域：char[] value、int offset、int count，分別用來存儲(chǔ)真實(shí)的字符數(shù)組，數(shù)組的起始位置，String的字符數(shù)。由這3個(gè)變量就可以決定一個(gè)字符串。當(dāng)substring方法被調(diào)用的時(shí)候，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的字符串，但是上述的char數(shù)組value仍然會(huì)使用原來父數(shù)組的那個(gè)value。父數(shù)組和子數(shù)組的唯一差別就是count和offset的值不一樣。

看一下JDK6中substring的實(shí)現(xiàn)源碼：

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
 if (beginIndex < 0) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
 }
 if (endIndex > count) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
 }
 if (beginIndex > endIndex) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex - beginIndex);
 }
 return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this :
 new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value); //使用的是和父字符串同一個(gè)char數(shù)組value
 }

String(int offset, int count, char value[]) {
 this.value = value;
 this.offset = offset;
 this.count = count;
 }

String str = "abcdefghijklmnopqrst";
String sub = str.substring(1, 3);
str = null;

這段簡單的程序有兩個(gè)字符串變量str、sub。sub字符串是由父字符串str截取得到的，假如上述這段程序在JDK1.6中運(yùn)行，我們知道數(shù)組的內(nèi)存空間分配是在堆上進(jìn)行的，那么sub和str的內(nèi)部char數(shù)組value是公用了同一個(gè)，也就是上述有字符a~字符t組成的char數(shù)組，str和sub唯一的差別就是在數(shù)組中其實(shí)beginIndex和字符長度count的不同。在第三句，我們使str引用為空，本意是釋放str占用的空間，但是這個(gè)時(shí)候，GC是無法回收這個(gè)大的char數(shù)組的，因?yàn)檫€在被sub字符串內(nèi)部引用著，雖然sub只截取這個(gè)大數(shù)組的一小部分。當(dāng)str是一個(gè)非常大字符串的時(shí)候，這種浪費(fèi)是非常明顯的，甚至?xí)硇阅軉栴}，解決這個(gè)問題可以是通過以下的方法：

利用的就是字符串的拼接技術(shù)，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的字符串，這個(gè)新的字符串會(huì)使用一個(gè)新的內(nèi)部char數(shù)組存儲(chǔ)自己實(shí)際需要的字符，這樣父數(shù)組的char數(shù)組就不會(huì)被其他引用，令str=null，在下一次GC回收的時(shí)候會(huì)回收整個(gè)str占用的空間。但是這樣書寫很明顯是不好看的，所以在JDK7中，substring 被重新實(shí)現(xiàn)了。

JDK7中的substring實(shí)現(xiàn)

在JDK7中改進(jìn)了substring的實(shí)現(xiàn)，它實(shí)際是為截取的子字符串在堆中創(chuàng)建了一個(gè)新的char數(shù)組用于保存子字符串的字符。

查看JDK7中String類的substring方法的實(shí)現(xiàn)源碼：

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
 if (beginIndex < 0) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
 }
 if (endIndex > value.length) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
 }
 int subLen = endIndex - beginIndex;
 if (subLen < 0) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
 }
 return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
 : new String(value, beginIndex, subLen);
 }

public String(char value[], int offset, int count) {
 if (offset < 0) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
 }
 if (count < 0) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
 }
 // Note: offset or count might be near -1>>>1.
 if (offset > value.length - count) {
 throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
 }
 this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
 }

Arrays類的copyOfRange方法：

public static char[] copyOfRange(char[] original, int from, int to) {
 int newLength = to - from;
 if (newLength < 0)
  throw new IllegalArgumentException(from + " > " + to);
 char[] copy = new char[newLength]; //是創(chuàng)建了一個(gè)新的char數(shù)組
 System.arraycopy(original, from, copy, 0,
    Math.min(original.length - from, newLength));
 return copy;
 }

可以發(fā)現(xiàn)是去為子字符串創(chuàng)建了一個(gè)新的char數(shù)組去存儲(chǔ)子字符串中的字符。這樣子字符串和父字符串也就沒有什么必然的聯(lián)系了，當(dāng)父字符串的引用失效的時(shí)候，GC就會(huì)適時(shí)的回收父字符串占用的內(nèi)存空間。

感謝各位的閱讀！關(guān)于“Java中由substring方法引發(fā)內(nèi)存泄漏的示例分析”這篇文章就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，讓大家可以學(xué)到更多知識(shí)，如果覺得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！