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

下面将有一个不明显的Java泄漏案例,除了被遗忘的侦听器、静态引用、哈希图中的伪/可修改键,或者只是线程被卡住而没有机会结束其生命周期的标准案例之外。

File.deleteOnExit()-总是泄漏字符串,如果字符串是子字符串,则泄漏更严重(底层的char[]也泄漏)-在Java 7中,子字符串也会复制char[],因此后者不适用@丹尼尔,不过不需要投票。

我将集中讨论线程,以展示非托管线程的危险性,甚至不希望触及摆动。

Runtime.addShutdownHook,不删除。。。然后,即使使用removeShutdownHook,由于ThreadGroup类中关于未启动线程的错误,它也可能无法被收集,从而有效地泄漏了ThreadGroup。JGroup在GossipRouter中有漏洞。创建一个线程,但不是启动它,它属于与上面相同的类别。创建线程继承ContextClassLoader和AccessControlContext,加上ThreadGroup和任何InheritedThreadLocal,所有这些引用都是潜在的泄漏,以及类加载器加载的所有类和所有静态引用,以及ja-ja。这种效果在整个j.u.c.Executor框架中尤其明显,该框架具有超简单的ThreadFactory接口,但大多数开发人员对潜在的危险一无所知。此外,许多库确实会根据请求启动线程(太多行业流行的库)。ThreadLocal缓存;这些在很多情况下都是邪恶的。我相信每个人都看到过很多基于ThreadLocal的简单缓存,但坏消息是:如果线程在上下文ClassLoader的生命周期中继续运行超过预期,这是一个非常好的小泄漏。除非确实需要,否则不要使用ThreadLocal缓存。当ThreadGroup本身没有线程,但仍保留子ThreadGroups时,调用ThreadGroup.destroy()。一个严重的泄漏,将阻止ThreadGroup从其父级中删除,但所有子级都无法枚举。使用WeakHashMap和值(in)直接引用键。如果没有堆转储,这很难找到。这适用于可能将硬引用保留回受保护对象的所有扩展弱/软引用。将java.net.URL与HTTP(S)协议一起使用,并从(!)加载资源。这一个是特殊的,KeepAliveCache在系统ThreadGroup中创建了一个新线程,该线程泄漏了当前线程的上下文类加载器。当不存在活动线程时,线程会在第一个请求时创建,因此您可能会幸运,或者只是泄漏。泄漏在Java7中已经修复,创建线程的代码正确地删除了上下文类加载器。创建类似线程的情况很少(如ImageFetcher,也已修复)。使用充气器InputStream在构造函数(例如PNGImageDecoder)中传递新的java.util.zip充气器(),而不调用充气器的end()。好吧,如果你只传递一个新的构造函数,就没有机会。。。是的,如果将其作为构造函数参数手动传递,则对流调用close()不会关闭充气机。这不是真正的泄漏,因为它将由终结器释放。。。当它认为有必要时。直到那一刻,它会严重消耗本地内存,导致Linux oom_killer肆无忌惮地终止进程。主要的问题是,在Java中完成是非常不可靠的,G1使其更糟,直到7.0.2。故事的寓意:尽快释放本土资源;终结器太差了。与java.util.zip.Deflater的情况相同。这一情况更糟,因为Deflater在java中需要内存,即总是使用15位(最大值)和8个内存级别(最大值为9)来分配数百KB的本地内存。幸运的是,Deflater没有被广泛使用,据我所知,JDK没有任何误用。如果手动创建放气器或充气器,请始终调用end()。最后两种方法中最棒的一点是:您无法通过常规的分析工具找到它们。

(我可以根据要求再添加一些我遇到的时间浪费者。)

祝你好运,保持安全;泄漏是邪恶的!

其他回答

我在Java中看到的大多数内存泄漏都与进程不同步有关。

进程A通过TCP与B对话,并告诉进程B创建一些东西。B向资源发出一个ID,比如432423,A将其存储在一个对象中,并在与B对话时使用。在某些情况下,A中的对象会被垃圾收集回收(可能是由于错误),但A从不告诉B这一点(可能是另一个错误)。

现在A不再拥有它在B的RAM中创建的对象的ID,B也不知道A不再引用该对象。实际上,对象是泄漏的。

面试官可能一直在寻找一个循环参考解决方案:

    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            Element first = new Element();
            first.next = new Element();
            first.next.next = first;
        }
    }

这是引用计数垃圾收集器的典型问题。然后,您可以礼貌地解释JVM使用了一种更复杂的算法,它没有这种限制。

您可以通过在类的finalize方法中创建类的新实例来创建移动内存泄漏。如果终结器创建多个实例,则会获得加分。下面是一个简单的程序,它可以在几秒钟到几分钟内泄漏整个堆,具体取决于堆的大小:

class Leakee {
    public void check() {
        if (depth > 2) {
            Leaker.done();
        }
    }
    private int depth;
    public Leakee(int d) {
        depth = d;
    }
    protected void finalize() {
        new Leakee(depth + 1).check();
        new Leakee(depth + 1).check();
    }
}

public class Leaker {
    private static boolean makeMore = true;
    public static void done() {
        makeMore = false;
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // make a bunch of them until the garbage collector gets active
        while (makeMore) {
            new Leakee(0).check();
        }
        // sit back and watch the finalizers chew through memory
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("memory=" +
                    Runtime.getRuntime().freeMemory() + " / " +
                    Runtime.getRuntime().totalMemory());
        }
    }
}

这里的大多数例子都“过于复杂”。它们是边缘案例。在这些例子中,程序员犯了一个错误(比如不要重新定义equals/hashcode),或者被JVM/JAVA的一个极端情况(用静态加载类…)所咬。我认为这不是面试官想要的例子,甚至不是最常见的例子。

但内存泄漏的情况确实更简单。垃圾收集器只释放不再引用的内容。我们作为Java开发人员并不关心内存。我们在需要时分配它,并让它自动释放。好的

但任何长寿命的应用程序都倾向于共享状态。它可以是任何东西,静态的,单态的。。。通常,非平凡的应用程序倾向于生成复杂的对象图。只是忘记将引用设置为null,或者更经常地忘记从集合中删除一个对象,就足以造成内存泄漏。

当然,如果处理不当,所有类型的侦听器(如UI侦听器)、缓存或任何长期共享状态都会产生内存泄漏。应该理解的是,这不是Java角落的情况,也不是垃圾收集器的问题。这是一个设计问题。我们设计为向长寿命对象添加侦听器,但在不再需要时不删除侦听器。我们缓存对象,但我们没有从缓存中删除它们的策略。

我们可能有一个复杂的图来存储计算所需的先前状态。但前一状态本身与前一状态相关联,依此类推。

就像我们必须关闭SQL连接或文件一样。我们需要设置对null的正确引用,并从集合中删除元素。我们应该有适当的缓存策略(最大内存大小、元素数量或计时器)。所有允许通知侦听器的对象必须同时提供addListener和removeListener方法。当这些通知器不再使用时,它们必须清除侦听器列表。

内存泄漏确实是可能的,而且完全可以预测。无需特殊的语言功能或角盒。内存泄漏要么是某些东西可能丢失的指示,甚至是设计问题。

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。