HashMap内存泄露

背景

HashMap对于Java开发人员来说，应该是一种非常非常熟悉的数据结构了，应用场景相当广泛。
本文重点不在于介绍如何使用HashMap，而是关注在使用HashMap过程中，可能会导致内存泄露的情况，下面将以示例的形式展开具体介绍。

注意：理解本文的前提需要先熟悉HashMap原理。
为了更快的看到java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space，我们可以配置下IDEA的JVM参数，简单配置下初始堆和最大堆参数为3M，-Xmx3m -Xms3m，如下图

场景一：重写hashcode、equals，put同一个对象，但是put前成员属性值发生了改变

直接上示例代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Person, Integer> map = new HashMap<>();
        Person p = new Person("0", 10);

        for (int i = 0; i < 50000; i++) {
            p.setName(String.valueOf(i));
            map.put(p, 1);
            System.out.println(map.size());
        }

        System.out.println("end.");
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (obj == null) {
            return false;
        }

        if (obj instanceof Person) {
            Person personValue = (Person) obj;
            if (personValue.getName() == null && name == null) {
                return true;
            }
            return personValue.getName() != null && personValue.getName().equals(name);
        }
        return false;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return name.hashCode();
    }
}

直接点击运行，查看结果，发现当put第49153个对象时，报了java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

49152
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
	at java.util.HashMap.resize(HashMap.java:703)
	at java.util.HashMap.putVal(HashMap.java:662)
	at java.util.HashMap.put(HashMap.java:611)
	at app.Test.main(Test.java:23)

结果分析：本来，HashMap put同一个对象，理论上是会覆盖的，不会导致内存泄露，这里之所以出现这种情况，主要是因为我们put的并不是同一个对象（重写了hashcode和equals方法，且hashcode发生了改变），然后一直put，就导致对象越来越多，最终触发OutOfMemoryError。

场景二：没有重写hashcode、equals，put的对象每次都是new出来的

直接上示例代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Person, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < 500000; i++) {
            map.put(new Person("0", 10), 1);
            System.out.println(map.size());
        }

        System.out.println("end.");
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

同样，直接点击运行，查看结果，发现也报了java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

39951Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
	at java.nio.CharBuffer.wrap(CharBuffer.java:373)
	at sun.nio.cs.StreamEncoder.implWrite(StreamEncoder.java:265)
	at sun.nio.cs.StreamEncoder.write(StreamEncoder.java:125)
	at java.io.OutputStreamWriter.write(OutputStreamWriter.java:207)
	at java.io.BufferedWriter.flushBuffer(BufferedWriter.java:129)
	at java.io.PrintStream.newLine(PrintStream.java:545)
	at java.io.PrintStream.println(PrintStream.java:737)
	at app.Test.main(Test.java:21)

结果分析：这个没啥好说，Object默认的hashcode对于new出来的对象都是不同的，然后一直put，就导致对象越来越多，最终触发OutOfMemoryError。

总结

当使用HashMap执行put操作的时候，如果你期望的结果是覆盖这个key，那么你要再三确认put的时候，key对象的hashcode有没有发生变化，否则可能会有意想不到的结果；
建议，当想要使用对象作为HashMap的key时，可以考虑使用不可变对象作为HashMap的key，如常用的String类型，或者确保使用不可变的成员属性来生成hashcode；