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在Java中我們無須關(guān)心內(nèi)存的釋放，JVM提供了內(nèi)存管理機(jī)制，有垃圾回收器幫助回收不需要的對(duì)象。但實(shí)際中一些不當(dāng)?shù)氖褂萌匀粫?huì)導(dǎo)致一系列的內(nèi)存問題，常見的就是內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出

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);"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，就像下面的這幅圖所示：

然而，這幅圖并沒有準(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，下面這張圖可以很形象的說明上述過程。

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

由此引發(fā)的內(nèi)存泄漏泄漏情況：

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

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

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。下面的這張圖說明了JDK7中substring的實(shí)現(xiàn)過程：

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);} 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);} 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;} 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。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java中由substring方法引发的内存泄漏的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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