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docs/Netty/Netty技术细节源码分析/ByteBuf的内存泄漏原因与检测原理.md

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@@ -2,8 +2,9 @@
22

33
## Netty 中的 ByteBuf 为什么会发生内存泄漏
44

5-
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。
6-
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。
5+
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。
6+
7+
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。
78

89
```java
910
private boolean release0(int decrement) {
@@ -23,9 +24,11 @@ private boolean release0(int decrement) {
2324
}
2425
```
2526

26-
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)。
27-
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。
28-
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。
27+
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)。
28+
29+
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。
30+
31+
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。
2932

3033
```java
3134
@Override
@@ -40,10 +43,10 @@ protected final void deallocate() {
4043
}
4144
```
4245

43-
- 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。
44-
- 通过 recycle()方法将其本身回收到对象池中等待下一次使用。
45-
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。
46-
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)。
46+
- 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。
47+
- 通过 `recycle()` 方法将其本身回收到对象池中等待下一次使用。
48+
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。
49+
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)。
4750

4851
## Netty 进行内存泄漏检测的原理
4952

@@ -73,7 +76,7 @@ public boolean release(int decrement) {
7376
}
7477
```
7578

76-
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。
79+
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。
7780
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。
7881

7982
```java
@@ -104,6 +107,6 @@ if (reportedLeaks.putIfAbsent(records, Boolean.TRUE) == null) {
104107
}
105108
```
106109

107-
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。
110+
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。
108111

109112
以上内容可以结合 JVM 堆外内存的资料进行阅读。

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