Java内存泄漏发现技术研究

发布时间：2017-05-04 03:01

  本文关键词：Java内存泄漏发现技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：尽管存在垃圾回收机制,但Java程序仍可能存在内存泄漏问题。内存泄漏问题可能影响程序性能,甚至导致崩溃。目前的Java内存泄漏问题研究主要关注发现泄漏现象后如何找出泄漏原因,关于第一步如何发现泄漏现象,相关研究较为缺乏,缺少成熟有效的解决方案。为此,论文对Java内存泄漏的发现技术进行了研究。从动态和静态两个角度,分别提出了发现潜在泄漏的方法:(1)动态方面,提出一种面向泄漏的单元测试生成方法。该方法首先识别出具有泄漏风险的模块,为其生成普通单元测试,然后作面向泄漏的加强,最终生成具有泄漏检测能力的单元测试来发现内存泄漏现象。在单元级发现泄漏,有利于尽早排除内存泄漏错误。(2)静态方面,我们发现许多不良的编程模式容易导致泄漏,为此提出一种基于模式的泄漏检测方法。该方法可以通过静态扫描源代码,发现使用弱引用机制的代码中,错误使用Weak Hash Map等结构造成的泄漏。通过静态分析,能够发现泄漏缺陷,避免泄漏发生。本文基于JUnit、Code Pro Analytix、Soot等工具实现了我们的泄漏发现系统,该系统能够发现开源代码中已经证实存在的内存泄漏错误,表明工具具有一定的泄漏发现能力,能够帮助用户排除泄漏,提高软件质量。
【关键词】：Java 内存泄漏 单元测试 测试生成 静态检测
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP312.2;TP309
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文的主要工作12
• 1.4 本文的组织结构12-14
• 第二章 相关概念和方法14-20
• 2.1 依赖分析14-16
• 2.1.1 控制依赖14-16
• 2.1.2 数据依赖16
• 2.2 指向分析16-17
• 2.3 溢出分析17-19
• 2.3.1 已有的溢出分析17-18
• 2.3.2 改进的溢出分析18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第三章 内存泄漏单元测试20-34
• 3.1 风险泄漏模块20-22
• 3.1.1 易直接造成内存泄漏的方法20-21
• 3.1.2 易累积新创建对象导致泄漏的方法21
• 3.1.3 易累积吸收方法参数导致泄漏的方法21-22
• 3.2 面向内存泄漏的单元测试生成22
• 3.3 识别易泄漏的方法22-26
• 3.3.1 识别易直接造成泄漏的方法23-24
• 3.3.2 识别易累积新创建对象导致泄漏的方法24-25
• 3.3.3 识别易累积吸收方法参数导致泄漏的方法25-26
• 3.4 生成单元测试26-29
• 3.4.1 生成易直接构成内存泄漏的方法的单元测试26-27
• 3.4.2 生成易累积新创建对象导致泄漏的方法的单元测试27-28
• 3.4.3 生成易累积吸收方法参数导致泄漏的方法的单元测试28-29
• 3.5 案例研究29-33
• 3.5.1 对易直接造成泄漏的方法的案例研究29-30
• 3.5.2 对易累积新创建对象导致泄漏的方法的案例研究30-32
• 3.5.3 对易累积吸收方法参数导致泄漏的方法的案例研究32-33
• 3.6 本章小结33-34
• 第四章 静态检测内存泄漏34-44
• 4.1 典型泄漏模式34-36
• 4.2 泄漏模式静态检测36-41
• 4.2.1 构建指向图37
• 4.2.2 收集WeakHashMap型容器变量37-38
• 4.2.3 识别加入WeakHashMap的key和value变量38-40
• 4.2.4 泄漏模式判定40-41
• 4.3 实验分析41-43
• 4.3.1 实验对象41
• 4.3.2 实验结果分析与讨论41-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 内存泄漏发现系统的实现44-53
• 5.1 泄漏发现系统结构44-45
• 5.2 基于的框架45-47
• 5.3 单元测试系统47-50
• 5.4 静态泄漏模式检测系统50-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第六章 总结与展望53-54
• 6.1 总结53
• 6.2 未来工作展望53-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-59
• 攻读硕士学位期间完成的论文以及学术成果59

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本文编号：344227