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

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。

其他回答

重叠侦听器是内存泄漏的一个很好的例子:对象被添加为侦听器。当不再需要对象时,对象的所有引用都为空。然而,忘记从侦听器列表中删除对象会使对象保持活动状态,甚至对事件做出响应,从而浪费内存和CPU。看见http://www.drdobbs.com/jvm/java-qa/184404011

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。

Java中有很多内存泄漏的好例子,我将在这个答案中提到其中两个。

示例1:

以下是《有效Java,第三版》(第7项:消除过时的对象引用)一书中的一个内存泄漏的好例子:

// Can you spot the "memory leak"?
public class Stack {
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
    private Object[] elements;
    private int size = 0;

    public Stack() {
        elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    public void push(Object e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }

    public Object pop() {
        if (size == 0) throw new EmptyStackException();
        return elements[--size];
    }

    /*** Ensure space for at least one more element, roughly* doubling the capacity each time the array needs to grow.*/
    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size) elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }
}

本书的这一段描述了为什么此实现会导致内存泄漏:

如果堆栈增长然后收缩即使程序使用堆栈没有对它们的更多引用。这是因为堆栈维护对这些对象的过时引用。一个过时的引用只是一个永远不会被取消引用的引用再一次在这种情况下元素数组已过时。活动部分包括索引小于大小的元素

以下是本书解决此内存泄漏的解决方案:

解决这类问题的方法很简单:null out引用一旦过时。在Stack类的情况下,对项目的引用一经弹出就过时从堆栈中删除。pop方法的修正版本如下所示:

public Object pop() {
    if (size == 0) throw new EmptyStackException();
    Object result = elements[--size];
    elements[size] = null; // Eliminate obsolete reference
    return result;
}

但我们如何防止内存泄漏的发生?这是本书中一个很好的警告:

一般来说,每当类管理自己的内存时,程序员应该警惕内存泄漏。每当元素元素中包含的任何对象引用都应该为空。

示例2:

观察者模式也会导致内存泄漏。您可以在以下链接中阅读此模式:观察者模式。

这是观察者模式的一种实现:

class EventSource {
    public interface Observer {
        void update(String event);
    }

    private final List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    private void notifyObservers(String event) {
        observers.forEach(observer -> observer.update(event)); //alternative lambda expression: observers.forEach(Observer::update);
    }

    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void scanSystemIn() {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (scanner.hasNextLine()) {
            String line = scanner.nextLine();
            notifyObservers(line);
        }
    }
}

在这个实现中,EventSource(在Observer设计模式中是可观察的)可以保存到Observer对象的链接,但这个链接从未从EventSource的Observer字段中删除。所以垃圾收集器永远不会收集它们。解决这一问题的一个解决方案是向客户提供另一种方法,当他们不再需要这些观察员时,将上述观察员从观察员字段中删除:

public void removeObserver(Observer observer) {
    observers.remove(observer);
}

我可以从这里复制我的答案:在Java中导致内存泄漏的最简单方法

“在计算机科学中,当计算机程序消耗内存但无法将其释放回操作系统时,就会发生内存泄漏。”(维基百科)

简单的答案是:你不能。Java执行自动内存管理,并将释放您不需要的资源。你无法阻止这种情况的发生。它将始终能够释放资源。在具有手动内存管理的程序中,这是不同的。可以使用malloc()在C中获得一些内存。要释放内存,您需要malloc返回的指针并对其调用free()。但是,如果您不再拥有指针(被覆盖或超过生存期),那么很遗憾,您无法释放此内存,因此会出现内存泄漏。

到目前为止,所有其他答案在我的定义中都不是真正的内存泄漏。他们的目标都是快速用毫无意义的东西填满记忆。但在任何时候,您仍然可以取消引用创建的对象,从而释放内存-->无泄漏。尽管我不得不承认,acconrad的答案非常接近,因为他的解决方案实际上是通过强制垃圾收集器进入一个无休止的循环来“崩溃”垃圾收集器)。

长时间的答案是:通过使用JNI为Java编写库,可以获得内存泄漏,JNI可以进行手动内存管理,从而产生内存泄漏。如果调用此库,Java进程将泄漏内存。或者,JVM中可能存在bug,从而导致JVM丢失内存。JVM中可能存在bug,甚至可能存在一些已知的bug,因为垃圾收集并不是那么简单,但它仍然是一个bug。根据设计,这是不可能的。您可能需要一些受此类错误影响的Java代码。很抱歉,我不知道,而且在下一个Java版本中,它可能不再是一个bug。

如果不使用压缩垃圾收集器,则可能会由于堆碎片而发生某种内存泄漏。