Java内部类有坑，100%内存泄露！
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2022-10-14 21:22
简介
「说明」
本文介绍 Java 内部类持有外部类导致内存泄露的原因以及其解决方案。
「为什么内部类持有外部类会导致内存泄露？」
非静态内部类会持有外部类，如果有地方引用了这个非静态内部类，会导致外部类也被引用，垃圾回收时无法回收这个外部类（即使外部类已经没有其他地方在使用了）。
「解决方案」
不要让其他的地方持有这个非静态内部类的引用，直接在这个非静态内部类执行业务。 将非静态内部类改为静态内部类。内部类改为静态的之后，它所引用的对象或属性也必须是静态的，所以静态内部类无法获得外部对象的引用，只能从 JVM 的 Method Area（方法区）获取到static类型的引用。
为什么要持有外部类
Java 语言中，非静态内部类的主要作用有两个：
当内部类只在外部类中使用时，匿名内部类可以让外部不知道它的存在，从而减少了代码的维护工作。 当内部类持有外部类时，它就可以直接使用外部类中的变量了，这样可以很方便的完成调用，如下代码所示：
package org.example.a;
class Outer{
private String outerName = "Tony";
class Inner{
private String name;
public Inner() {
this.name = outerName;
}
}
Inner createInner() {
return new Inner();
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Outer.Inner inner = new Outer().createInner();
System.out.println(inner);
}
}
但是，静态内部类就无法持有外部类和其非静态字段了。比如下边这样就会报错
package org.example.a;
class Outer{
private String outerName = "Tony";
static class Inner{
private String name;
public Inner() {
this.name = outerName;
}
}
Inner createInner() {
return new Inner();
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Outer.Inner inner = new Outer().createInner();
System.out.println(inner);
}
}
报错：
实例：持有外部类
「代码」
package org.example.a;
class Outer{
class Inner {
}
Inner createInner() {
return new Inner();
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Outer.Inner inner = new Outer().createInner();
System.out.println(inner);
}
}
「断点调试」
可以看到：内部类持有外部类的对象的引用，是以“this$0”这个字段来保存的。
实例：不持有外部类
「代码」
package org.example.a;
class Outer{
static class Inner {
}
Inner createInner() {
return new Inner();
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Outer.Inner inner = new Outer().createInner();
System.out.println(inner);
}
}
「断点调试」
可以发现：内部类不再持有外部类了。
实例：内存泄露
「简介」
若内部类持有外部类的引用，对内部类的使用很多时，会导致外部类数目很多。此时，就算是外部类的数据没有被用到，外部类的数据所占空间也不会被释放。
本处在外部类存放大量的数据来模拟。
「代码」
package org.example.a;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
class Outer{
private int[] data;
public Outer(int size) {
this.data = new int[size];
}
class Innner{
}
Innner createInner() {
return new Innner();
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
List<Object> list = new ArrayList<>();
int counter = 0;
while (true) {
list.add(new Outer(100000).createInner());
System.out.println(counter++);
}
}
}
「测试」
可以看到：运行了八千多次的时候就内存溢出了。
我换了一台 mac 电脑，4000 多就内存溢出了。
不会内存泄露的方案
「简介」
内部类改为静态的之后，它所引用的对象或属性也必须是静态的，所以静态内部类无法获得外部对象的引用，只能从 JVM 的 Method Area（方法区）获取到 static 类型的引用。
「代码」
package org.example.a;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
class Outer{
private int[] data;
public Outer(int size) {
this.data = new int[size];
}
static class Inner {
}
Inner createInner() {
return new Inner();
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
List<Object> list = new ArrayList<>();
int counter = 0;
while (true) {
list.add(new Outer(100000).createInner());
System.out.println(counter++);
}
}
}
「测试」
可以发现：循环了四十多万次都没有内存溢出。
以上，希望能对大家在使用内部类时会有所帮助。
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