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

另一种可能造成巨大内存泄漏的方法是保存对TreeMap的Map.Entry<K,V>的引用。

很难理解为什么这只适用于TreeMaps,但通过查看实现,原因可能是:TreeMap.Entry存储了对其同级的引用,因此,如果TreeMaps准备好被收集,但其他类保存了对其Map.Intry的引用,则整个Map将保留在内存中。


现实生活场景:

想象一下,有一个数据库查询返回一个大的TreeMap数据结构。人们通常使用TreeMaps作为元素插入顺序。

public static Map<String, Integer> pseudoQueryDatabase();

如果查询被多次调用,并且对于每个查询(因此,对于返回的每个Map),您在某个地方保存了一个条目,那么内存将不断增长。

考虑以下包装类:

class EntryHolder {
    Map.Entry<String, Integer> entry;

    EntryHolder(Map.Entry<String, Integer> entry) {
        this.entry = entry;
    }
}

应用程序:

public class LeakTest {

    private final List<EntryHolder> holdersCache = new ArrayList<>();
    private static final int MAP_SIZE = 100_000;

    public void run() {
        // create 500 entries each holding a reference to an Entry of a TreeMap
        IntStream.range(0, 500).forEach(value -> {
            // create map
            final Map<String, Integer> map = pseudoQueryDatabase();

            final int index = new Random().nextInt(MAP_SIZE);

            // get random entry from map
            for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
                if (entry.getValue().equals(index)) {
                    holdersCache.add(new EntryHolder(entry));
                    break;
                }
            }
            // to observe behavior in visualvm
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

    }

    public static Map<String, Integer> pseudoQueryDatabase() {
        final Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
        IntStream.range(0, MAP_SIZE).forEach(i -> map.put(String.valueOf(i), i));
        return map;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new LeakTest().run();
    }
}

在每次pseudoQueryDatabase()调用之后,映射实例应该准备好进行收集,但这不会发生,因为至少有一个Entry存储在其他地方。

根据您的jvm设置,应用程序可能会在早期因OutOfMemoryError而崩溃。

您可以从这个可视化虚拟机图中看到内存是如何保持增长的。

哈希数据结构(HashMap)不会发生同样的情况。

这是使用HashMap时的图形。

解决方案?只需直接保存键/值(您可能已经这样做了),而不是保存Map.Entry。


我在这里写了一个更广泛的基准。

其他回答

我觉得有趣的是,没有人使用内部类示例。如果您有内部类;它固有地维护对包含类的引用。当然,从技术上讲,这不是内存泄漏,因为Java最终会清理掉它;但这会导致类停留的时间比预期的长。

public class Example1 {
  public Example2 getNewExample2() {
    return this.new Example2();
  }
  public class Example2 {
    public Example2() {}
  }
}

现在,如果您调用Example1并得到一个Example2丢弃Example1,那么您本质上仍然有一个到Example1对象的链接。

public class Referencer {
  public static Example2 GetAnExample2() {
    Example1 ex = new Example1();
    return ex.getNewExample2();
  }

  public static void main(String[] args) {
    Example2 ex = Referencer.GetAnExample2();
    // As long as ex is reachable; Example1 will always remain in memory.
  }
}

我还听到一个传言,如果你有一个变量存在的时间超过了一个特定的时间;Java假设它将永远存在,并且如果代码中无法访问它,它实际上永远不会尝试清理它。但这完全未经证实。

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。。。

从finalize方法引发未处理的异常。

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。

Java1.6中的String.substring方法会造成内存泄漏。这篇博文解释了这一点:

SubString方法在Java中的工作原理-JDK1.7中修复了内存泄漏