Java中由substring方法引發的內存洩漏詳解

內存溢出（out of memory ） ：通俗的說就是內存不夠用了，比如在一個無限循環中不斷創建一個大的對象，很快就會引發內存溢出。

內存洩漏（leak of memory） ：是指為一個對象分配內存之後，在對像已經不在使用時未及時的釋放，導致一直佔據內存單元，使實際可用內存減少，就好像內存洩漏了一樣。

由substring方法引發的內存洩漏

substring(int beginIndex, int endndex )是String類的一個方法，但是這個方法在JDK6和JDK7中的實現是完全不同的（雖然它們都達到了同樣的效果）。了解它們實現細節上的差異，能夠更好的幫助你使用它們，因為在JDK1.6中不當使用substring會導致嚴重的內存洩漏問題。

1、substring的作用

substring(int beginIndex, int endIndex)方法返回一個子字符串,從父字符串的beginIndex開始，結束於endindex-1。父字符串的下標從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、實現原理

String類是不可變變，當上述第二句中x被重新賦值的時候，它會指向一個新的字符串對象。然而，沒有準確說明的或者代表堆中發生的實際情況，當substring被調用的時候真正發生的才是這兩者的差別。

JDK6中的substring實現

String對像被當作一個char數組來存儲，在String類中有3個域：char[] value、int offset、int count，分別用來存儲真實的字符數組，數組的起始位置，String的字符數。由這3個變量就可以決定一個字符串。當substring方法被調用的時候，它會創建一個新的字符串，但是上述的char數組value仍然會使用原來父數組的那個value。父數組和子數組的唯一差別就是count和offset的值不一樣。

看一下JDK6中substring的實現源碼：

 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char數組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中運行，我們知道數組的內存空間分配是在堆上進行的，那麼sub和str的內部char數組value是公用了同一個，也就是上述有字符a~字符t組成的char數組，str和sub唯一的差別就是在數組中其實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佔用的空間，但是這個時候，GC是無法回收這個大的char數組的，因為還在被sub字符串內部引用著，雖然sub只截取這個大數組的一小部分。當str是一個非常大字符串的時候，這種浪費是非常明顯的，甚至會帶來性能問題，解決這個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，它會創建一個新的字符串，這個新的字符串會使用一個新的內部char數組存儲自己實際需要的字符，這樣父數組的char數組就不會被其他引用，令str=null，在下一次GC回收的時候會回收整個str佔用的空間。但是這樣書寫很明顯是不好看的，所以在JDK7中，substring 被重新實現了。

JDK7中的substring實現

在JDK7中改進了substring的實現，它實際是為截取的子字符串在堆中創建了一個新的char數組用於保存子字符串的字符。

查看JDK7中String類的substring方法的實現源碼：

 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]; //是創建了一個新的char數組System.arraycopy(original, from, copy, 0, Math.min(original.length - from, newLength)); return copy; }

可以發現是去為子字符串創建了一個新的char數組去存儲子字符串中的字符。這樣子字符串和父字符串也就沒有什麼必然的聯繫了，當父字符串的引用失效的時候，GC就會適時的回收父字符串佔用的內存空間。

總結

以上就是本文關於Java中由substring方法引發的內存洩漏詳解的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續參閱本站其他相關專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！