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

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。

其他回答

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。

理论上你不能。Java内存模型阻止了这一点。但是,因为必须实现Java,所以可以使用一些警告。这取决于您可以使用什么:

如果可以使用本机,则可以分配以后不会放弃的内存。如果这是不可用的,那么Java有一个不为人知的小秘密。您可以请求一个不由GC管理的直接访问数组,因此可以很容易地用于造成内存泄漏。这由DirectByteBuffer提供(http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/nio/ByteBuffer.html#allocateDirect(int))。如果不能使用其中任何一个,仍然可以通过欺骗GC来造成内存泄漏。JVM是使用一代垃圾收集来实现的。这意味着垃圾堆被划分为三个区域:年轻人、成年人和老年人。对象创建时从年轻区域开始。随着它被越来越多地使用,它逐渐发展到成人到老年人。最有可能到达接骨木区域的对象不会被垃圾收集。您无法确定对象是否泄漏,如果您请求停止并清理GC,它可能会清理它,但在很长一段时间内,它会泄漏。更多信息请访问(http://java.sun.com/docs/hotspot/gc1.4.2/faq.html)此外,类对象不需要是GC’ed。也许有办法做到这一点。

要做的一件简单的事情是使用带有不正确(或不存在)hashCode()或equals()的HashSet,然后继续添加“重复项”。而不是像应该的那样忽略重复项,集合只会增长,您将无法删除它们。

如果你想让这些坏键/元素到处乱动,你可以使用一个静态字段,比如

class BadKey {
   // no hashCode or equals();
   public final String key;
   public BadKey(String key) { this.key = key; }
}

Map map = System.getProperties();
map.put(new BadKey("key"), "value"); // Memory leak even if your threads die.

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。

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。。。