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

我认为还没有人说过这一点:你可以通过重写finalize()方法来复活一个对象,这样finalize)就可以在某个地方存储对它的引用。垃圾回收器只会在对象上调用一次,因此在此之后,对象将永远不会被销毁。

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在Java中,“内存泄漏”主要是因为您使用了太多内存,这与在C中不同,在C中,您不再使用内存,而是忘记返回(释放)内存。当面试官询问Java内存泄漏时,他们询问的是JVM内存使用情况,但似乎一直在增加,他们认为定期重新启动JVM是最好的解决方案(除非面试官非常精通技术)。

所以,回答这个问题,就像他们问JVM内存使用量随时间增长的原因一样。好的答案是在HttpSessions中存储太多数据,超时时间过长,或者内存缓存(singleton)实现不佳,从不刷新旧条目。另一个可能的答案是拥有大量JSP或动态生成的类。类被加载到一个名为PermGen的内存区域,该区域通常很小,大多数JVM不实现类卸载。

内存泄漏的情况有很多种。我遇到了一个,它暴露了一个不应该在其他地方暴露和使用的地图。

public class ServiceFactory {

    private Map<String, Service> services;

    private static ServiceFactory singleton;

    private ServiceFactory() {
        services = new HashMap<String, Service>();
    }

    public static synchronized ServiceFactory getDefault() {

        if (singleton == null) {
            singleton = new ServiceFactory();
        }
        return singleton;
    }

    public void addService(String name, Service serv) {
        services.put(name, serv);
    }

    public void removeService(String name) {
        services.remove(name);
    }

    public Service getService(String name, Service serv) {
        return services.get(name);
    }

    // The problematic API, which exposes the map.
    // and user can do quite a lot of thing from this API.
    // for example, create service reference and forget to dispose or set it null
    // in all this is a dangerous API, and should not expose
    public Map<String, Service> getAllServices() {
        return services;
    }

}

// Resource class is a heavy class
class Service {

}

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。

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。

我最近遇到了一种更微妙的资源泄漏。我们通过类加载器的getResourceAsStream打开资源,但碰巧输入流句柄没有关闭。

嗯,你可能会说,真是个白痴。

嗯,有趣的是:通过这种方式,您可以泄漏底层进程的堆内存,而不是JVM的堆内存。

您只需要一个jar文件,其中包含一个将从Java代码中引用的文件。jar文件越大,分配内存的速度越快。

您可以使用以下类轻松创建这样的jar:

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipOutputStream;

public class BigJarCreator {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(new File("big.jar")));
        zos.putNextEntry(new ZipEntry("resource.txt"));
        zos.write("not too much in here".getBytes());
        zos.closeEntry();
        zos.putNextEntry(new ZipEntry("largeFile.out"));
        for (int i=0 ; i<10000000 ; i++) {
            zos.write((int) (Math.round(Math.random()*100)+20));
        }
        zos.closeEntry();
        zos.close();
    }
}

只需粘贴到名为BigJarCreator.java的文件中,从命令行编译并运行它:

javac BigJarCreator.java
java -cp . BigJarCreator

等等:您在当前工作目录中找到一个jar存档,其中包含两个文件。

让我们创建第二个类:

public class MemLeak {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int ITERATIONS=100000;
        for (int i=0 ; i<ITERATIONS ; i++) {
            MemLeak.class.getClassLoader().getResourceAsStream("resource.txt");
        }
        System.out.println("finished creation of streams, now waiting to be killed");

        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    }

}

这个类基本上什么都不做,只创建未引用的InputStream对象。这些对象将立即被垃圾收集,因此不会影响堆大小。对于我们的示例来说,从jar文件加载现有资源很重要,这里的大小很重要!

如果您有疑问,请尝试编译并启动上面的类,但确保选择了合适的堆大小(2MB):

javac MemLeak.java
java -Xmx2m -classpath .:big.jar MemLeak

在这里您不会遇到OOM错误,因为没有保留引用,所以无论您在上面的示例中选择了多大的ITERATIONS,应用程序都将继续运行。除非应用程序执行wait命令,否则进程的内存消耗(在顶部(RES/RSS)或进程资源管理器中可见)会增加。在上面的设置中,它将分配大约150 MB的内存。

如果希望应用程序安全运行,请在创建输入流的位置关闭输入流:

MemLeak.class.getClassLoader().getResourceAsStream("resource.txt").close();

并且您的进程不会超过35MB,与迭代计数无关。

非常简单和令人惊讶。