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来自：技术小黑屋
最近接触了一些面试者，在面试过程中有涉及到内存泄露的问题，其中有不少人回答说，如果文件打开后，没有关闭会导致内存泄露。当被继续追问，为什么会导致内存泄露时，大部分人都没有回答出来。
本文将具体讲一讲 文件(流)未关闭与内存泄露的关系。
什么是内存泄露
- 定义：当生命周期长的实例L 不合理地持有一个生命周期短的实例S，导致S实例无法被正常回收
举例说明
上面的代码可能会发生内存泄露
- 我们调用AppSettings.getInstance.setup()传入一个Activity实例
- 当上述的Activity退出时，由于被AppSettings中属性mAppContext持有，进而导致内存泄露。
为什么上面的情况就会发生内存泄露
- 以 Android 为例，GC 回收对象采用GC Roots强引用可到达机制。
- Activity实例被AppSettings.sInstance持有
- AppSettings.sInstance由于是静态，被AppSettings类持有
- AppSettings类被加载它的类加载器持有
- 而类加载器就是GC Roots的一种
- 由于上述关系导致Activity实例无法被回收销毁。
验证是否引起内存泄露
因此，想要证明未关闭的文件流是否导致内存泄露，需要查看文件流是否是GC Roots强引用可到达。
示例代码1(辅助验证GC 发生)
示例代码2
这里我们这样操作
- 点击textview视图，触发多次testInputStream
- 过几秒后，我们执行heap dump。
- 我们使用 MAT 对上一步的dump文件进行分析(需进行格式转换)
分析上图，我们发现
- FileInputStream 只被 FinalizerReference 这个类(GC Root)持有
- 上述持有的原因是，FileInputStream重写了finalize，会被加入到FinalizerReference的析构处理集合
- 上述引用会随着Finalizer守护线程处理后解除，即FileInputStream实例彻底销毁。
所以，我们再来操作一波，验证上面的结论。
- 然后利用工具执行强制GC回收
- 过几秒后，我们执行heap dump。
- 我们使用 MAT 对上一步的dump文件进行分析(需进行格式转换)
- 堆分析文件，查找MyBufferedReader或者FileInputStream或者InputStreamReader 没有发现这些实例，说明已经GC回收
- 出于谨慎考虑，我们按照包名查找java.io在排除无关实例外，依旧无法找到testInputStream中的实例。再次证明已经被GC回收
因而我们可以确定，正常的使用流，不会导致内存泄露的产生。
当然，如果你刻意显式持有Stream实例，那就另当别论了。
为什么需要关闭流
首先我们看一张图
如上图从左至右有三张表
- file descriptor table 归属于单个进程
- global file table(又称open file table) 归属于系统全局
- inode table 归属于系统全局
从一次文件打开说起
当我们尝试打开文件/path/myfile.txt
1.从inode table 中查找到对应的文件节点
2.根据用户代码的一些参数(比如读写权限等)在open file table 中创建open file 节点
3.将上一步的open file节点信息保存，在file descriptor table中创建 file descriptor
4.返回上一步的file descriptor的索引位置，供应用读写等使用。
file descriptor 和流有什么关系
- 当我们这样FileInputStream("/sdcard/a.txt") 会获取一个file descriptor。
- 出于稳定系统性能和避免因为过多打开文件导致CPU和RAM占用居高的考虑，每个进程都会有可用的file descriptor 限制。
- 所以如果不释放file descriptor，会导致应用后续依赖file descriptor的行为(socket连接，读写文件等)无法进行，甚至是导致进程崩溃。
- 当我们调用FileInputStream.close后，会释放掉这个file descriptor。
因此到这里我们可以说，不关闭流不是内存泄露问题，是资源泄露问题(file descriptor 属于资源)。
不手动关闭会怎样
不手动关闭的真的会发生上面的问题么？ 其实也不完全是。
因为对于这些流的处理，源代码中通常会做一个兜底处理。以FileInputStream为例
是的，在finalize方法中有调用close来释放file descriptor.
但是finalize方法执行速度不确定，不可靠
所以，我们不能依赖于这种形式，还是要手动调用close来释放file descriptor。
关闭流实践
Java 7 之后，可以使用try-with-resource方式处理
Kotlin 可以使用use
当然，还有最基础的手动关闭的形式
Reference
- https://stackoverflow.com/questions/26541513/why-is-it-good-to-close-an-inputstream
- https://www.reddit.com/r/learnjava/comments/577769/why_do_you_need_to_close_streams/
来自：https://droidyue.com/blog/2019/06/09/will-unclosed-stream-objects-cause-memory-leaks/
