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

如果您不了解JDBC,下面是一个毫无意义的示例。或者至少是JDBC希望开发人员在丢弃Connection、Statement和ResultSet实例或丢失对它们的引用之前关闭它们,而不是依赖于实现finalize方法。

void doWork() {
    try {
        Connection conn = ConnectionFactory.getConnection();
        PreparedStatement stmt = conn.preparedStatement("some query");
        // executes a valid query
        ResultSet rs = stmt.executeQuery();
        while(rs.hasNext()) {
            // ... process the result set
        }
    } catch(SQLException sqlEx) {
        log(sqlEx);
    }
}

上面的问题是Connection对象没有关闭,因此物理Connection将保持打开状态,直到垃圾回收器返回并发现它不可访问为止。GC将调用finalize方法,但有些JDBC驱动程序没有实现finalize,至少与Connection.close的实现方式不同。由此产生的行为是,尽管JVM将由于收集不可访问的对象而回收内存,但与Connection对象关联的资源(包括内存)可能不会被回收。

因此,Connection的最终方法并不能清除所有内容。人们可能会发现,到数据库服务器的物理连接将持续几个垃圾收集周期,直到数据库服务器最终发现该连接不活动(如果存在),应该关闭。

即使JDBC驱动程序实现了finalize,编译器也可以在finalize期间抛出异常。由此产生的行为是,与现在“休眠”对象关联的任何内存都不会被编译器回收,因为finalize保证只被调用一次。

上述在对象完成过程中遇到异常的场景与另一种可能导致内存泄漏的场景有关——对象复活。对象复活通常是通过创建一个从另一个对象最终确定的对象的强引用来实现的。当对象复活被误用时,它将与其他内存泄漏源一起导致内存泄漏。

还有很多例子你可以想象出来

管理列表实例,其中您只添加到列表中,而不从列表中删除(尽管您应该删除不再需要的元素),或者打开套接字或文件,但不再需要时不关闭它们(类似于上面涉及Connection类的示例)。在关闭Java EE应用程序时不卸载Singleton。加载单例类的Classloader将保留对该类的引用,因此JVM永远不会收集单例实例。当部署应用程序的新实例时,通常会创建一个新的类加载器,而由于单例,前一个类加载器将继续存在。

其他回答

我认为,一个有效的例子可能是在线程集中的环境中使用ThreadLocal变量。

例如,使用Servlet中的ThreadLocal变量与其他web组件通信,让容器创建线程,并在池中维护空闲线程。ThreadLocal变量如果没有正确清理,将一直存在,直到同一个web组件覆盖它们的值。

当然,一旦确定,问题很容易解决。

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。

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。


import sun.misc.Unsafe;
import java.lang.reflect.Field;

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
            f.setAccessible(true);
            ((Unsafe) f.get(null)).allocateMemory(2000000000);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

可能是潜在内存泄漏以及如何避免它的最简单示例之一,是ArrayList.remove(int)的实现:

public E remove(int index) {
    RangeCheck(index);

    modCount++;
    E oldValue = (E) elementData[index];

    int numMoved = size - index - 1;
    if (numMoved > 0)
        System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index,
                numMoved);
    elementData[--size] = null; // (!) Let gc do its work

    return oldValue;
}

如果您是自己实现的,您是否想过清除不再使用的数组元素(elementData[-size]=null)?该引用可能会使一个巨大的对象保持活力。。。