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Yang Libin 3 years ago committed by yanglbme
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@ -2,8 +2,9 @@
## Netty 中的 ByteBuf 为什么会发生内存泄漏
在 Netty 中ByetBuf 并不是只采用可达性分析来对 ByteBuf 底层的 byte[]数组来进行垃圾回收,而同时采用引用计数法来进行回收,来保证堆外内存的准确时机的释放。
在每个 ByteBuf 中都维护着一个 refCnt 用来对 ByteBuf 的被引用数进行记录,当 ByteBuf 的 retain()方法被调用时,将会增加 refCnt 的计数,而其 release()方法被调用时将会减少其被引用数计数。
在 Netty 中ByetBuf 并不是只采用可达性分析来对 ByteBuf 底层的 `byte[]` 数组来进行垃圾回收,而同时采用引用计数法来进行回收,来保证堆外内存的准确时机的释放。
在每个 ByteBuf 中都维护着一个 refCnt 用来对 ByteBuf 的被引用数进行记录,当 ByteBuf 的 `retain()` 方法被调用时,将会增加 refCnt 的计数,而其 `release()` 方法被调用时将会减少其被引用数计数。
```java
private boolean release0(int decrement) {
@ -23,9 +24,11 @@ private boolean release0(int decrement) {
}
```
当调用了 ByteBuf 的 release()方法的时候,最后在上方的 release0()方法中将会为 ByteBuf 的引用计数减一,当引用计数归于 0 的时候,将会调用 deallocate()方法对其对应的底层存储数组进行释放(在池化的 ByteBuf 中,在 deallocate()方法里会把该 ByteBuf 的 byte[]回收到底层内存池中,以确保 byte[]可以重复利用)。
由于 Netty 中的 ByteBuf 并不是随着申请之后会马上使其引用计数归 0 而进行释放,往往在这两个操作之间还有许多操作,如果在这其中如果发生异常抛出导致引用没有及时释放,在使用池化 ByetBuffer 的情况下内存泄漏的问题就会产生。
当采用了池化的 ByteBuffer 的时候,比如 PooledHeapByteBuf 和 PooledDirectByteBuf其 deallocate()方法一共主要分为两个步骤。
当调用了 ByteBuf 的 `release()` 方法的时候,最后在上方的 `release0()` 方法中将会为 ByteBuf 的引用计数减一,当引用计数归于 0 的时候,将会调用 `deallocate()` 方法对其对应的底层存储数组进行释放(在池化的 ByteBuf 中,在 `deallocate()` 方法里会把该 ByteBuf 的 `byte[]` 回收到底层内存池中,以确保 `byte[]` 可以重复利用)。
由于 Netty 中的 ByteBuf 并不是随着申请之后会马上使其引用计数归 0 而进行释放,往往在这两个操作之间还有许多操作,如果在这其中如果发生异常抛出导致引用没有及时释放,在使用池化 ByetBuffer 的情况下内存泄漏的问题就会产生。
当采用了池化的 ByteBuffer 的时候,比如 PooledHeapByteBuf 和 PooledDirectByteBuf`deallocate()` 方法一共主要分为两个步骤。
```java
@Override
@ -40,10 +43,10 @@ protected final void deallocate() {
}
```
- 将其底层的 byte[]通过 free()方法回收到内存池中等待下一次使用。
- 通过 recycle()方法将其本身回收到对象池中等待下一次使用。
关键在第一步的内存回收到池中,如果其引用计数未能在 ByteBuf 对象被回收之前归 0将会导致其底层占用 byte[]无法回收到内存池 PoolArena 中,导致该部分无法被重复利用,下一次将会申请新的内存进行操作,从而产生内存泄漏。
而非池化的 ByteBuffer 即使引用计数没有在对象被回收的时候被归 0因为其使用的是单独一块 byte[]内存,因此也会随着 java 对象被回收使得底层 byte[]被释放(由 JDK 的 Cleaner 来保证)。
- 将其底层的 `byte[]` 通过 `free()` 方法回收到内存池中等待下一次使用。
- 通过 `recycle()` 方法将其本身回收到对象池中等待下一次使用。
关键在第一步的内存回收到池中,如果其引用计数未能在 ByteBuf 对象被回收之前归 0将会导致其底层占用 `byte[]` 无法回收到内存池 PoolArena 中,导致该部分无法被重复利用,下一次将会申请新的内存进行操作,从而产生内存泄漏。
而非池化的 ByteBuffer 即使引用计数没有在对象被回收的时候被归 0因为其使用的是单独一块 `byte[]` 内存,因此也会随着 java 对象被回收使得底层 `byte[]` 被释放(由 JDK 的 Cleaner 来保证)。
## Netty 进行内存泄漏检测的原理
@ -73,7 +76,7 @@ public boolean release(int decrement) {
}
```
在包装类中,如果该 ByteBuf 成功 deallocated 释放掉了其持有的 byte[]数组将会调用 DefaultResourceLeak 的 close()方法来已通知当前 ByteBuf 已经释放了其持有的内存。
在包装类中,如果该 ByteBuf 成功 deallocated 释放掉了其持有的 byte[]数组将会调用 DefaultResourceLeak 的 `close()` 方法来已通知当前 ByteBuf 已经释放了其持有的内存。
正是这个虚引用使得该 DefaultResourceLeak 对象被回收的时候将会被放入到与这个虚引用所对应的 ReferenceQueue 中。
```java
@ -104,6 +107,6 @@ if (reportedLeaks.putIfAbsent(records, Boolean.TRUE) == null) {
}
```
Netty 会在下一次 ByteBuf 的采样中通过 reportLeak()方法将 ReferenceQueue 中的 DefaultResourceLeak 取出并判断其对应的 ByteBuf 是否已经在其回收前调用过其 close()方法,如果没有,显然在池化 ByteBuf 的场景下内存泄漏已经产生,将会以 ERROR 日志的方式进行日志打印。
Netty 会在下一次 ByteBuf 的采样中通过 reportLeak()方法将 ReferenceQueue 中的 DefaultResourceLeak 取出并判断其对应的 ByteBuf 是否已经在其回收前调用过其 `close()` 方法,如果没有,显然在池化 ByteBuf 的场景下内存泄漏已经产生,将会以 ERROR 日志的方式进行日志打印。
以上内容可以结合 JVM 堆外内存的资料进行阅读。

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