我刚刚接受了一次采访,被要求用Java创建内存泄漏。

不用说,我觉得自己很傻,不知道如何开始创作。

什么样的例子?


当前回答

我曾经有过一次关于PermGen和XML解析的“内存泄漏”。我们使用的XML解析器(我记不清是哪一个)对标记名执行String.intern(),以加快比较速度。我们的一位客户有一个好主意,不将数据值存储在XML属性或文本中,而是将其存储为标记名,因此我们有了这样一个文档:

<data>
   <1>bla</1>
   <2>foo</>
   ...
</data>

事实上,他们没有使用数字,而是使用更长的文本ID(约20个字符),这些ID是唯一的,每天的使用率为1000万至1000万。这使得每天有200 MB的垃圾,而这些垃圾再也不需要了,也永远不会被GCed(因为它在PermGen中)。我们将permagen设置为512MB,因此内存不足异常(OOME)需要大约两天的时间才能到达。。。

其他回答

保存对象引用的静态字段(尤其是最终字段)

class MemorableClass {
    static final ArrayList list = new ArrayList(100);
}

(未关闭)开放流(文件、网络等)

try {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(inputFile));
    ...
    ...
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

未封闭的连接

try {
    Connection conn = ConnectionFactory.getConnection();
    ...
    ...
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

JVM垃圾收集器无法访问的区域,例如通过本机方法分配的内存。

在web应用程序中,某些对象存储在应用程序范围中,直到应用程序被显式停止或删除。

getServletContext().setAttribute("SOME_MAP", map);

不正确或不适当的JVM选项,例如IBM JDK上的noclassgc选项,它阻止未使用的类垃圾收集

请参阅IBM JDK设置。

这里有一个在纯Java中创建真正的内存泄漏(运行代码无法访问但仍存储在内存中的对象)的好方法:

应用程序创建一个长时间运行的线程(或者使用线程池更快地泄漏)。线程通过(可选的自定义)ClassLoader加载类。该类分配一大块内存(例如新字节[10000000]),在静态字段中存储对它的强引用,然后在ThreadLocal中存储对自身的引用。分配额外的内存是可选的(泄漏类实例就足够了),但这会使泄漏工作得更快。应用程序清除对自定义类或从中加载该类的ClassLoader的所有引用。重复

由于ThreadLocal在Oracle的JDK中的实现方式,这会造成内存泄漏:

每个线程都有一个私有字段threadLocals,它实际上存储线程本地值。此映射中的每个键都是对ThreadLocal对象的弱引用,因此在ThreadLocal对象被垃圾收集后,其条目将从映射中删除。但每个值都是一个强引用,因此当一个值(直接或间接)指向作为其键的ThreadLocal对象时,只要线程存在,该对象既不会被垃圾收集,也不会从映射中删除。

在本例中,强引用链如下所示:

线程对象→ threadLocals映射→ 示例类的实例→ 示例类→ 静态ThreadLocal字段→ ThreadLocal对象。

(ClassLoader在创建泄漏时并没有真正发挥作用,它只是因为这个额外的引用链而使泄漏变得更糟:example类→ 类加载器→ 它加载的所有类。在许多JVM实现中,尤其是在Java7之前,情况更糟,因为类和ClassLoader被直接分配到permagen中,根本不会被垃圾收集。)

这种模式的一个变体是,如果您经常重新部署碰巧使用ThreadLocal的应用程序,而这些应用程序在某种程度上指向自己,那么应用程序容器(如Tomcat)会像筛子一样泄漏内存。这种情况可能有许多微妙的原因,并且通常很难调试和/或修复。

更新:由于很多人一直在要求它,这里有一些示例代码显示了这种行为。

也许通过JNI使用外部本机代码?

使用纯Java,这几乎是不可能的。

但这是一种“标准”类型的内存泄漏,即您无法再访问内存,但它仍然属于应用程序。相反,您可以保留对未使用对象的引用,或者打开流而不关闭它们。

面试官可能在寻找一个循环引用,比如下面的代码(顺便说一下,这只会在使用引用计数的非常旧的JVM中泄漏内存,而现在情况已经不是这样了)。但这是一个非常模糊的问题,因此这是展示您对JVM内存管理理解的绝佳机会。

class A {
    B bRef;
}

class B {
    A aRef;
}

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        A myA = new A();
        B myB = new B();
        myA.bRef = myB;
        myB.aRef = myA;
        myA=null;
        myB=null;
        /* at this point, there is no access to the myA and myB objects, */
        /* even though both objects still have active references. */
    } /* main */
}

然后您可以解释,使用引用计数,上面的代码会泄漏内存。但大多数现代JVM不再使用引用计数。大多数都使用一个清理垃圾收集器,它实际上会收集这些内存。

接下来,您可能会解释创建一个具有底层本机资源的Object,如下所示:

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("google.com"),80);
        s=null;
        /* at this point, because you didn't close the socket properly, */
        /* you have a leak of a native descriptor, which uses memory. */
    }
}

然后您可以解释这在技术上是内存泄漏,但实际上泄漏是由JVM中的本机代码分配底层本机资源造成的,而Java代码没有释放这些资源。

最后,对于现代JVM,您需要编写一些Java代码来分配JVM感知范围之外的本地资源。

对前面的答案有一点改进(为了更快地生成内存泄漏),就是使用从大型XML文件加载的DOM文档实例。