Java匿名内部类导致内存泄露的原因与解决方案详解

IT利刃出鞘 2022-11-24 我要评论

简介

说明

本文用示例介绍匿名内部类会导致内存泄漏的原因及其解决方案。

相关网址

普通内部类的内存泄露：Java内部类持有外部类导致内存泄露--原因/解决方案

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：

当匿名内部类只在外部类（主类）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。

当匿名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;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class Demo {
    private static String name = "Tony";
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>() {{
            add("a");
            add("b");
            add(name);
        }};
        System.out.println(list);
    }
}

实例：持有外部类

代码

package org.example.a;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
class Test{
    public List<String> createList() {
        List<String> list = new ArrayList<String>() {{
            add("a");
            add("b");
        }};
        return list;
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Test().createList());
    }
}

编译查看class

命令：javac Demo.java

结果：

Idea查看Test$1.class（可以发现：持有了一个外部类Test对象）

package org.example.a;
 
import java.util.ArrayList;
 
class Test$1 extends ArrayList<String> {
    Test$1(Test var1) {
        this.this$0 = var1;
        this.add("a");
        this.add("b");
    }
}

Idea查看Test.class

package org.example.a;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
class Test {
    Test() {
    }
 
    public List<String> createList() {
        ArrayList var1 = new ArrayList<String>() {
            {
                this.add("a");
                this.add("b");
            }
        };
        return var1;
    }
}

Idea查看Demo.class

package org.example.a;
 
public class Demo {
    public Demo() {
    }
 
    public static void main(String[] var0) {
        System.out.println((new Test()).createList());
    }
}

查看字节码

命令

javap -c Test$1.class

结果

Compiled from "Demo.java"
class org.example.a.Test$1 extends java.util.ArrayList<java.lang.String> {
final org.example.a.Test this$0;

org.example.a.Test$1(org.example.a.Test);
Code:
0: aload_0
1: aload_1
2: putfield #1 // Field this$0:Lorg/example/a/Test;
5: aload_0
6: invokespecial #2 // Method java/util/ArrayList."<init>":()V
9: aload_0
10: ldc #3 // String a
12: invokevirtual #4 // Method add:(Ljava/lang/Object;)Z
15: pop
16: aload_0
17: ldc #5 // String b
19: invokevirtual #4 // Method add:(Ljava/lang/Object;)Z
22: pop
23: return
}

分析

关键代码的在 putfield 这一行，此行表示有一个对 Test 的引用被存入到 this$0 中，也就是说这个匿名内部类持有了外部类的引用。

代码验证

package org.example.a;
 
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
class Test{
    public List<String> createList() {
        List<String> list = new ArrayList<String>() {{
            add("a");
            add("b");
        }};
        return list;
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        List<String> list = new Test().createList();
        // 获取一个类的所有字段
        Field field = list.getClass().getDeclaredField("this$0");
        // 设置允许方法私有的 private 修饰的变量
        field.setAccessible(true);
        System.out.println(field.get(list).getClass());
    }
}

打个断点（注意：我这里是用Object模式（右键Variables里的this=> View as=> Object））

可见：它是持有外部类Test的对象的。

执行结果：

class org.example.a.Test

什么时候会内存泄露

非静态方法返回匿名内部类的引用可能导致内存泄露，例：

class Test{
    public List<String> createList() {
        List<String> list = new ArrayList<String>() {{
            add("a");
            add("b");
        }};
        return list;
    }
}

跟上边“普通内部类” 一样，若Test类里边有比较大的对象，而这些大对象根本没被用到，则会内存泄露。

不会内存泄漏的方案

方案1：不返回内部类对象引用

业务直接处理，不返回内部类对象引用

class Test{
    public void createList() {
        List<String> list = new ArrayList<String>() {{
            add("a");
            add("b");
        }};
        System.out.println(list);
    }
}

方案2：匿名内部类改为静态的

将匿名内部类改为静态的。此时，内部类不会持有外部类的对象的引用。

为什么这样就不会内存泄露了？

因为匿名内部类是静态的之后，它所引用的对象或属性也必须是静态的了，因此就可以直接从 JVM 的 Method Area（方法区）获取到引用而无需持久外部对象了。

代码

package org.example.a;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
class Test{
    public static List<String> createList() {
        List<String> list = new ArrayList<String>() {{
            add("a");
            add("b");
        }};
        return list;
    }
}
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Test.createList());
    }
}

执行结果

[a, b]

编译