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。

JDK 1.7之前内存泄漏的实时示例：

假设您读取了一个包含1000行文本的文件，并将其保存在String对象中：

String fileText = 1000 characters from file
fileText = fileText.subString(900, fileText.length());

在上面的代码中，我最初读取了1000个字符，然后执行了子字符串，只获得最后100个字符。现在，fileText应该只引用100个字符，所有其他字符都应该被垃圾收集，因为我丢失了引用，但是在JDK1.7之前，substring函数间接引用了最后100个字符的原始字符串，并阻止了整个字符串的垃圾收集，而整个1000个字符将一直保存在内存中，直到您丢失了对子字符串的引用。

您可以创建一个类似于上述的内存泄漏示例。

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。

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。

您可以使用sun.misc.Unsafe类进行内存泄漏。事实上，这个服务类用于不同的标准类（例如java.nio类）。不能直接创建此类的实例，但可以使用反射来获取实例。

代码不会在EclipseIDE中编译-使用javac命令编译代码（编译期间，您会收到警告）

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

public class TestUnsafe {

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class unsafeClass = Class.forName("sun.misc.Unsafe");
        Field f = unsafeClass.getDeclaredField("theUnsafe");
        f.setAccessible(true);
        Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);
        System.out.print("4..3..2..1...");
        try
        {
            for(;;)
                unsafe.allocateMemory(1024*1024);
        } catch(Error e) {
            System.out.println("Boom :)");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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);
}