Создание утечки памяти с помощью Java

У меня только что было интервью, и меня попросили создать утечку памяти с помощью Java.
Излишне говорить, что я чувствовал себя довольно глупо, не имея ни малейшего понятия о том, как даже начать создавать его.

Каким будет пример?

Ответ 1

Здесь хороший способ создать настоящую утечку памяти (объекты, недоступные при запуске кода, но все еще хранящиеся в памяти) в чистой Java:

Приложение создает длинный поток (или использует пул потоков, чтобы течь еще быстрее).
Поток загружает класс через (необязательно настраиваемый) ClassLoader.
Класс выделяет большой фрагмент памяти (например, new byte[1000000]), сохраняет в нем сильную ссылку в статическом поле и затем сохраняет ссылку на себя в ThreadLocal. Выделение дополнительной памяти необязательно (утечка экземпляра класса достаточно), но это сделает работу с утечкой намного быстрее.
Нить очищает все ссылки на пользовательский класс или загрузчик ClassLoader, из которого он был загружен.
Повтор.

Это работает, потому что ThreadLocal сохраняет ссылку на объект, который сохраняет ссылку на свой класс, который, в свою очередь, ссылается на свой ClassLoader. ClassLoader, в свою очередь, сохраняет ссылку на все загруженные классы.

(Это было хуже во многих реализациях JVM, особенно до Java 7, потому что Classes и ClassLoaders были выделены прямо в permgen и вообще не были GC'd. Однако независимо от того, как JVM обрабатывает разгрузку классов, ThreadLocal будет все еще препятствует возврату объекта класса.)

Вариант этого шаблона заключается в том, почему контейнеры приложений (например, Tomcat) могут утечка памяти, например, сита, если вы часто передислоцируете приложения, которые каким-либо образом используют ThreadLocals. (Так как контейнер приложения использует потоки, как описано, и каждый раз, когда вы повторно развертываете приложение, используется новый ClassLoader.)

Обновить. Поскольку многие люди продолжают его просить, вот пример кода, который показывает это поведение в действии.

Ответ 2

Статическое поле, содержащее ссылку на объект [esp final field]

class MemorableClass {
    static final ArrayList list = new ArrayList(100);
}

Вызов String.intern() для длинной строки

String str=readString(); // read lengthy string any source db,textbox/jsp etc..
// This will place the string in memory pool from which you can't remove
str.intern();

(Незакрытые) открытые потоки (файл, сеть и т.д.)

try {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(inputFile));
    ...
    ...
} catch (Exception e) {
    e.printStacktrace();
}

Незакрытые соединения

try {
    Connection conn = ConnectionFactory.getConnection();
    ...
    ...
} catch (Exception e) {
    e.printStacktrace();
}

Области, недоступные из сборщика мусора JVM, такие как память, выделенная с помощью собственных методов

В веб-приложениях некоторые объекты хранятся в области приложения до тех пор, пока приложение не будет явно остановлено или удалено.

getServletContext().setAttribute("SOME_MAP", map);

Неправильные или неподходящие параметры JVM, такие как параметр noclassgc в IBM JDK, который предотвращает неиспользуемую сборку мусора классов

Смотрите настройки IBM jdk.

Ответ 3

Простая задача - использовать HashSet с неправильным (или несуществующим) hashCode() или equals(), а затем продолжать добавлять "дубликаты". Вместо того, чтобы игнорировать дубликаты, как это должно быть, набор будет только расти, и вы не сможете их удалить.

Если вы хотите, чтобы эти плохие ключи/элементы зависали, вы можете использовать статическое поле типа

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.

Ответ 4

Ниже будет неочевидный случай, когда Java утечки, помимо стандартного случая забытых слушателей, статических ссылок, поддельных/модифицируемых ключей в хэшмапах или просто потоков, застрявших без каких-либо шансов положить конец жизненному циклу.

File.deleteOnExit() - всегда теряет строку, ~~, если строка является подстрокой, утечка еще хуже (скрывается char [])~~ - в подстроке Java 7 копирует char[], поэтому более поздняя версия не применяется; @Даниэль, не нужны голоса, тем не менее.

Я сосредоточусь на потоках, чтобы в основном показать опасность неуправляемых потоков, не желая даже прикасаться к качелям.

Runtime.addShutdownHook и не удалять... а затем даже с removeShutdownHook из-за ошибки в классе ThreadGroup относительно нерасширенных потоков он может не собираться, эффективно утечка ThreadGroup. JGroup имеет утечку в GossipRouter.
Создание, но не запуск, Thread переходит в ту же категорию, что и выше.
Создание потока наследует ContextClassLoader и AccessControlContext, плюс ThreadGroup и любые InheritedThreadLocal, все эти ссылки являются потенциальными утечками, а также все классы, загружаемые загрузчиком классов и всеми статическими ссылками, и ja-ja. Эффект особенно заметен со всей инфраструктурой j.u.c.Executor, которая имеет супер простой интерфейс ThreadFactory, но большинство разработчиков не имеют понятия скрытой опасности. Также много библиотек запускают потоки по запросу (слишком много отраслевых популярных библиотек).
ThreadLocal кеши; во многих случаях это зло. Я уверен, что все видели довольно много простых кешей на основе ThreadLocal, а также плохие новости: если поток продолжает больше, чем ожидалось, жизнь в контексте ClassLoader, это чистая приятная небольшая утечка. Не используйте кэши ThreadLocal, если это действительно необходимо.
Вызов ThreadGroup.destroy(), когда ThreadGroup не имеет потоков, но он по-прежнему сохраняет дочерние потоковые группы. Плохая утечка, которая предотвратит удаление ThreadGroup из родительского элемента, но все дети становятся un-enumerateable.
Использование WeakHashMap, а значение (in) напрямую ссылается на ключ. Это трудно найти без кучи кучи. Это относится ко всем расширенным Weak/SoftReference, которые могли бы сохранить верную ссылку на охраняемый объект.
Используя java.net.URL с протоколом HTTP (S) и загрузив ресурс из (!). Этот особенный, KeepAliveCache создает новый поток в системе ThreadGroup, который утечки текущего загрузчика потока контекста потока. Поток создается при первом запросе, когда нет ни одного живого потока, так что вам может повезти или просто утечка. Утечка уже исправлена в Java 7, а код, который создает поток, правильно удаляет загрузчик классов. Есть еще несколько случаев ( ~~как ImageFetcher~~, также исправлено) создания похожих потоков.
Использование InflaterInputStream передачи new java.util.zip.Inflater() в конструкторе (например, PNGImageDecoder) и не вызов end() надувателя. Ну, если вы передадите конструктору только с new, нет шансов... И да, вызов close() в потоке не закрывает надув, если он вручную передается как параметр конструктора. Это не настоящая утечка, так как она будет выпущена финализатором... когда она сочтет это необходимым. До того момента, когда он так сильно поедает родную память, он может заставить Linux oom_killer безнаказанно убить процесс. Основная проблема заключается в том, что финализация на Java очень ненадежна, а G1 ухудшилась до 7.0.2. Мораль истории: как можно скорее выпустите родные ресурсы; финализатор слишком плох.
В том же случае с java.util.zip.Deflater. Это намного хуже, поскольку Deflater является голодной памятью на Java, т.е. Всегда использует 15 и nbsp; бит (макс.) И 8 уровни памяти (9 - макс.), Выделяя несколько сотен КБ встроенной памяти. К счастью, Deflater широко не используется, и, насколько мне известно, JDK не содержит злоупотреблений. Всегда вызывайте end(), если вы вручную создаете Deflater или Inflater. Лучшая часть последних двух: вы не можете найти их с помощью обычных инструментов профилирования.

(Я могу добавить еще несколько отрывков времени, с которыми я столкнулся по запросу.)

Удачи и оставайтесь в безопасности; утечки злые!

Ответ 5

Большинство примеров здесь "слишком сложны". Это крайние случаи. В этих примерах программист допустил ошибку (например, не переопределяет equals/hashcode) или был укушен угловым случаем JVM/JAVA (загрузка класса со статическим...). Я думаю, что это не тот пример, который хочет интервьюер, или даже самый распространенный случай.

Но есть действительно более простые случаи утечки памяти. Сборщик мусора освобождает только то, на что больше нет ссылок. Мы, как разработчики Java, не заботимся о памяти. Мы распределяем его по мере необходимости и позволяем автоматически его освобождать. Хорошо.

Но любое долгоживущее приложение, как правило, имеет общее состояние. Это может быть что угодно, статика, синглтоны... Часто нетривиальные приложения имеют тенденцию составлять графы сложных объектов. Достаточно просто забыть установить ссылку на нуль или чаще забыть удалить один объект из коллекции, чтобы вызвать утечку памяти.

Конечно, всевозможные слушатели (например, слушатели пользовательского интерфейса), кеши или любое долгоживущее общее состояние имеют тенденцию вызывать утечку памяти, если не обрабатываются должным образом. Следует понимать, что это не случай Java или проблема с сборщиком мусора. Это проблема дизайна. Мы проектируем, что мы добавляем слушателя к долгоживущему объекту, но мы не удаляем слушателя, когда он больше не нужен. Мы кешируем объекты, но у нас нет стратегии их удаления из кеша.

Возможно, у нас есть сложный граф, в котором хранится предыдущее состояние, необходимое для вычислений. Но предыдущее состояние само по себе связано с состоянием до и так далее.

Как мы должны закрыть соединения или файлы SQL. Нам нужно установить правильные ссылки на нуль и удалить элементы из коллекции. У нас будут правильные стратегии кэширования (максимальный объем памяти, количество элементов или таймеры). Все объекты, позволяющие уведомлять слушателя, должны предоставлять метод addListener и removeListener. И когда эти уведомители больше не используются, они должны очистить свой список слушателей.

Утечка памяти действительно возможна и вполне предсказуема. Нет необходимости в специальных языковых функциях или угловых случаях. Утечки памяти - это либо показатель того, что чего-то не хватает, либо даже проблемы с дизайном.

Ответ 6

Ответ полностью зависит от того, что, по мнению интервьюера, они спрашивают.

Возможно ли на практике сделать утечку Java? Конечно, и в других ответах есть множество примеров.

Но может быть задано несколько мета-вопросов?

Является ли теоретически "совершенная" реализация Java уязвимой для утечек?
Понимает ли кандидат разницу между теорией и реальностью?
Кандидат понимает, как работает сборка мусора?
Или как сборка мусора должна работать в идеальном случае?
Они знают, что могут вызывать другие языки через нативный интерфейс?
Они знают об утечке памяти на этих других языках?
Знает ли кандидат даже, что такое управление памятью и что происходит за кулисами в Java?

Я читаю ваш мета-вопрос как "Какой ответ я мог бы использовать в этой ситуации интервью". И, следовательно, я собираюсь сосредоточиться на навыках интервью, а не на Java. Я полагаю, что вы, скорее всего, будете повторять ситуацию, когда не знаете ответа на вопрос во время собеседования, чем в том случае, если вам необходимо знать, как вызвать утечку Java. Надеюсь, это поможет.

Одним из наиболее важных навыков, которые вы можете развить для интервьюирования, является умение активно выслушивать вопросы и работа с интервьюером для извлечения их намерений. Это не только позволяет вам ответить на их вопрос так, как они хотят, но также показывает, что у вас есть некоторые жизненно важные навыки общения. И когда дело доходит до выбора между многими одинаково талантливыми разработчиками, я найму того, кто слушает, думает и понимает, прежде чем отвечать каждый раз.

Ответ 7

Ниже приведен довольно бессмысленный пример, если вы не понимаете JDBC. Или, по крайней мере, как JDBC ожидает, что разработчик закроет экземпляры Connection, Statement и ResultSet перед тем, как отбросить их или потерять ссылки на них, вместо того, чтобы полагаться на реализацию finalize.

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);
   }
}

Проблема с вышеизложенным заключается в том, что объект Connection не закрыт, и, следовательно, физическое соединение останется открытым, пока сборщик мусора не появится и не увидит, что он недоступен. GC вызовет метод finalize, но есть драйверы JDBC, которые не реализуют finalize, по крайней мере, не так, как реализовано Connection.close. Результатом является то, что, хотя память будет восстановлена из-за сбоя недоступных объектов, ресурсы (включая память), связанные с объектом Connection, могут просто не быть исправлены.

В таком случае, когда метод Connection finalize не очищает все, на самом деле можно обнаружить, что физическое соединение с сервером базы данных будет длиться несколько циклов сбора мусора, пока сервер базы данных в конце концов не выяснит, что соединение не является живым (если оно есть) и должно быть закрыто.

Даже если драйвер JDBC должен был реализовать finalize, во время финализации можно исключить исключения. Полученное поведение состоит в том, что любая память, связанная с теперь "бездействующим" объектом, не будет исправлена, поскольку finalize гарантированно будет вызываться только один раз.

Вышеупомянутый сценарий обнаружения исключений во время завершения объекта связан с другим другим сценарием, который может привести к возобновлению утечки памяти. Воскрешение объекта часто делается намеренно, создавая сильную ссылку на объект, который должен быть завершен, от другого объекта. Когда воскрешение объекта используется неправильно, это приведет к утечке памяти в сочетании с другими источниками утечек памяти.

Есть еще много примеров, которые вы можете вызвать, например,

Управление экземпляром List, в котором вы добавляете только этот список и не удаляете его (хотя вам нужно избавиться от ненужных элементов) или
Открытие Socket или File s, но не закрытие их, когда они больше не нужны (аналогично приведенному выше примеру с классом Connection).
Не выгружать синглеты при подаче приложения Java EE. По-видимому, Classloader, загрузивший singleton-класс, сохранит ссылку на класс, и, следовательно, экземпляр singleton никогда не будет собран. Когда развертывается новый экземпляр приложения, обычно создается новый загрузчик классов, и прежний загрузчик классов будет продолжать существовать из-за синглета.

Ответ 8

Вероятно, одним из простейших примеров потенциальной утечки памяти и как ее избежать является реализация ArrayList.remove(int):

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;
}

Если вы сами его реализуете, подумали бы вы очистить элемент массива, который больше не используется (elementData[--size] = null)? Эта ссылка может сохранить живой объект...

Ответ 9

При каждом обращении к объектам, которые вам больше не нужны, у вас есть утечка памяти. См. Обработка утечек памяти в Java-программах на примерах того, как утечка памяти проявляется на Java и что вы можете с ней делать.

Ответ 10

Вы можете сделать утечку памяти с помощью класса sun.misc.Unsafe. Фактически этот класс обслуживания используется в разных стандартных классах (например, в классах java.nio). Невозможно создать экземпляр этого класса напрямую, но вы можете использовать отражение для этого.

Код не компилируется в Eclipse IDE - скомпилируйте его с помощью команды javac (во время компиляции вы получите предупреждения)

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();
        }
    }

}

Ответ 11

Я могу скопировать свой ответ отсюда: Самый простой способ вызвать утечку памяти в Java?

"Утечка памяти в компьютерной науке (или утечке в этом контексте) возникает, когда компьютерная программа потребляет память, но не может ее вернуть в операционную систему". (Википедия)

Простой ответ: вы не можете. Java выполняет автоматическое управление памятью и освобождает ресурсы, которые вам не нужны. Вы не можете остановить это. Он ВСЕГДА сможет освободить ресурсы. В программах с ручным управлением памятью это другое. Вы не можете получить некоторую память в C, используя malloc(). Чтобы освободить память, вам понадобится указатель, возвращаемый malloc, и вызов на него free(). Но если у вас больше нет указателя (перезаписан или превышен срок службы), то вы, к сожалению, не можете освободить эту память, и, следовательно, у вас есть утечка памяти.

Все остальные ответы до сих пор в моем определении не являются утечками памяти. Все они стремятся наполнить память бессмысленными вещами очень быстро. Но в любое время вы все равно можете разыменовать созданные вами объекты и освободить память → NO LEAK. ответ acconrad довольно близок, хотя, как я должен признать, так как его решение эффективно просто "выбить" сборщик мусора, заставив его в бесконечном цикле).

Долгий ответ: вы можете получить утечку памяти, написав библиотеку для Java с помощью JNI, которая может иметь ручное управление памятью и, следовательно, иметь утечки памяти. Если вы вызовете эту библиотеку, ваш java-процесс будет утечка памяти. Или у вас могут быть ошибки в JVM, так что JVM теряет память. Вероятно, в JVM есть ошибки, возможно, даже некоторые из них известны, поскольку сбор мусора не является тривиальным, но тогда он все еще является ошибкой. По дизайну это невозможно. Возможно, вы запрашиваете какой-то Java-код, который возникает из-за такой ошибки. Извините, я не знаю одного, и в любом случае это может не быть ошибкой в следующей версии Java.

Ответ 12

Здесь простой/зловещий через http://wiki.eclipse.org/Performance_Bloopers#String.substring.28.29.

public class StringLeaker
{
    private final String muchSmallerString;

    public StringLeaker()
    {
        // Imagine the whole Declaration of Independence here
        String veryLongString = "We hold these truths to be self-evident...";

        // The substring here maintains a reference to the internal char[]
        // representation of the original string.
        this.muchSmallerString = veryLongString.substring(0, 1);
    }
}

Поскольку подстрока относится к внутреннему представлению оригинальной, гораздо более длинной строки, оригинал остается в памяти. Таким образом, если у вас есть StringLeaker в игре, у вас есть целая оригинальная строка в памяти, даже если вы можете подумать, что вы просто держитесь за односимвольную строку.

Способ избежать нежелательной ссылки на исходную строку состоит в том, чтобы сделать что-то вроде этого:

...
this.muchSmallerString = new String(veryLongString.substring(0, 1));
...

При добавлении плохой ситуации вы также можете .intern() подстроку:

...
this.muchSmallerString = veryLongString.substring(0, 1).intern();
...

При этом сохраняется как исходная длинная строка, так и производная подстрока в памяти даже после того, как экземпляр StringLeaker был отброшен.

Ответ 13

Общим примером этого в GUI-коде является создание виджета/компонента и добавление слушателя к некоторому объекту с статическими/прикладными областями, а затем не удаление слушателя при уничтожении виджета. Вы получаете не только утечку памяти, но и производительность, так как когда вы слушаете события пожаров, все ваши старые слушатели также вызываются.

Ответ 14

Возьмите любое веб-приложение, работающее в любом контейнере сервлетов (Tomcat, Jetty, Glassfish, что угодно...). Обновите приложение 10 или 20 раз подряд (этого может быть достаточно, чтобы просто коснуться WAR в каталоге autodeploy сервера.

Если кто-либо действительно не протестировал это, есть вероятность, что вы получите OutOfMemoryError после нескольких повторных развертываний, потому что приложение не позаботится о том, чтобы очистить себя. Вы можете даже найти ошибку на своем сервере с этим тестом.

Проблема в том, что срок службы контейнера больше, чем срок службы вашего приложения. Вы должны убедиться, что все ссылки, которые контейнер может иметь на объекты или классы вашего приложения, могут быть собраны в мусор.

Если есть только одна ссылка, сохранившаяся без развертывания вашего веб-приложения, соответствующий загрузчик классов и, следовательно, все классы вашего веб-приложения не могут быть собраны в мусор.

Потоки, запущенные вашим приложением, переменные ThreadLocal, добавление журналов являются некоторыми из обычных подозреваемых, которые вызывают утечку загрузчика.

Ответ 15

Может быть, используя внешний собственный код через JNI?

С чистой Java это почти невозможно.

Но это касается "стандартного" типа утечки памяти, когда вы больше не можете обращаться к памяти, но она по-прежнему принадлежит приложению. Вместо этого вы можете хранить ссылки на неиспользуемые объекты или открывать потоки, не закрывая их впоследствии.

Ответ 16

У меня была хорошая "утечка памяти" по отношению к PermGen и синтаксическому анализу XML один раз. Используемый нами синтаксический анализатор XML (я не помню, какой он был) использовал имена тегов String.intern(), чтобы ускорить сравнение. У одного из наших клиентов была отличная идея хранить значения данных не в атрибутах или тексте XML, а в качестве тэгов, поэтому у нас был документ вроде:

<data>
   <1>bla</1>
   <2>foo</>
   ...
</data>

Фактически, они не использовали числа, а более длинные текстовые идентификаторы (около 20 символов), которые были уникальными и приходили со скоростью 10-15 миллионов в день. Это составляет 200 МБ мусора в день, который больше никогда не нужен, и никогда не GCed (так как он находится в PermGen). У нас был permgen установлен на 512 Мб, поэтому потребовалось около двух дней для исключения из памяти (OOME), чтобы прибыть...

Ответ 17

Какая утечка памяти:

Это вызвано ошибкой или плохим дизайном.
Это пустая трата памяти.
Со временем ухудшается.
Сборщик мусора не может его очистить.

Типичный пример:

Кэш объектов - хорошая отправная точка, чтобы повредить вещи.

private static final Map<String, Info> myCache = new HashMap<>();

public void getInfo(String key)
{
    // uses cache
    Info info = myCache.get(key);
    if (info != null) return info;

    // if it not in cache, then fetch it from the database
    info = Database.fetch(key);
    if (info == null) return null;

    // and store it in the cache
    myCache.put(key, info);
    return info;
}

Ваш кеш растет и растет. И довольно скоро вся база данных всасывается в память. В лучшем дизайне используется LRUMap (только хранит недавно использованные объекты в кеше).

Конечно, вы можете сделать вещи намного сложнее:

с помощью конструкций ThreadLocal.
добавление дополнительных сложных деревьев ссылок.
или утечки, вызванные сторонними библиотеками.

Что часто происходит:

Если этот объект Info имеет ссылки на другие объекты, которые снова имеют ссылки на другие объекты. В некотором смысле вы также можете считать, что это какая-то утечка памяти (вызвана плохим дизайном).

Ответ 18

Я думал, что было интересно, что никто не использовал примеры внутреннего класса. Если у вас есть внутренний класс; он по своей сути поддерживает ссылку на содержащий класс. Конечно, это не технически утечка памяти, потому что Java в конечном итоге очистит ее; но это может привести к тому, что классы будут работать дольше, чем ожидалось.

public class Example1 {
  public Example2 getNewExample2() {
    return this.new Example2();
  }
  public class Example2 {
    public Example2() {}
  }
}

Теперь, если вы вызываете Example1 и получаете пример 2, отбрасывающий Example1, у вас по-прежнему будет ссылка на объект Example1.

public class Referencer {
  public static Example2 GetAnExample2() {
    Example1 ex = new Example1();
    return ex.getNewExample2();
  }

  public static void main(String[] args) {
    Example2 ex = Referencer.GetAnExample2();
    // As long as ex is reachable; Example1 will always remain in memory.
  }
}

Я также слышал слухи, что если у вас есть переменная, которая существует дольше определенного времени; Java предполагает, что он всегда будет существовать и на самом деле никогда не будет пытаться его очистить, если он больше не может быть достигнут в коде. Но это совершенно непроверено.

Ответ 19

Недавно я столкнулся с ситуацией утечки памяти, вызванной способом log4j.

Log4j имеет этот механизм под названием Вложенный диагностический контекст (NDC), который является инструментом для различения данных с чередованием журналов из разных источников. Гранулярность, с которой работает NDC, - это потоки, поэтому она различает выходные данные из разных потоков отдельно.

Для хранения тегов, связанных с потоком, класс log4j NDC использует Hashtable, который связан с самим объектом Thread (в отличие от идентификатора потока), и, таким образом, до тех пор, пока тег NDC не останется в памяти всех объектов, объекта потока также остаются в памяти. В нашем веб-приложении мы используем NDC для тегов logoutputs с идентификатором запроса, чтобы отличать журналы от одного запроса отдельно. Контейнер, который связывает тег NDC с потоком, также удаляет его, возвращая ответ от запроса. Проблема возникла, когда во время обработки запроса был создан дочерний поток, что-то вроде следующего кода:

pubclic class RequestProcessor {
    private static final Logger logger = Logger.getLogger(RequestProcessor.class);
    public void doSomething()  {
        ....
        final List<String> hugeList = new ArrayList<String>(10000);
        new Thread() {
           public void run() {
               logger.info("Child thread spawned")
               for(String s:hugeList) {
                   ....
               }
           }
        }.start();
    }
}

Таким образом, контекст NDC был связан с встроенным потоком, который был порожден. Объект потока, который был ключом для этого контекста NDC, является встроенным потоком, который имеет огромный объект LIST, зависающий от него. Поэтому даже после того, как поток закончил делать то, что он делал, ссылка на огромный список была сохранена в контексте HDC HDC, что вызвало утечку памяти.

Ответ 20

Интервьюер, вероятно, искал круговую ссылку, такую как код ниже (который, кстати, только утечка памяти в очень старых JVM, которые использовали подсчет ссылок, что больше не так). Но это довольно неопределенный вопрос, поэтому это прекрасная возможность продемонстрировать ваше понимание управления памятью JVM.

class A {
    B bRef;
}

class B {
    A aRef;
}

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        A myA = new A();
        B myB = new B();
        myA.bRef = myB;
        myB.aRef = myA;
        myA=null;
        myB=null;
        /* at this point, there is no access to the myA and myB objects, */
        /* even though both objects still have active references. */
    } /* main */
}

Затем вы можете объяснить, что при подсчете ссылок вышеуказанный код будет утечка памяти. Но большинство современных JVM больше не используют подсчет ссылок, большинство используют сборщик мусора, который фактически собирает эту память.

Далее вы можете объяснить создание объекта с базовым исходным ресурсом, например:

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("google.com"),80);
        s=null;
        /* at this point, because you didn't close the socket properly, */
        /* you have a leak of a native descriptor, which uses memory. */
    }
}

Затем вы можете объяснить, что это технически утечка памяти, но на самом деле утечка вызвана собственным кодом в JVM, который выделяет основные ресурсы, которые не были освобождены вашим кодом Java.

В конце дня, с современной JVM, вам нужно написать некоторый Java-код, который выделяет собственный ресурс вне обычной области осведомленности о JVM.

Ответ 21

Создайте статическую карту и продолжайте добавлять к ней жесткие ссылки. Те никогда не будут GC'd.

public class Leaker {
    private static final Map<String, Object> CACHE = new HashMap<String, Object>();

    // Keep adding until failure.
    public static void addToCache(String key, Object value) { Leaker.CACHE.put(key, value); }
}

Ответ 22

Каждый всегда забывает маршрут собственного кода. Здесь простая формула для утечки:

Объявить собственный метод.
В собственном методе вызовите malloc. Не вызывайте free.
Вызвать собственный метод.

Помните, что выделение памяти в собственном коде происходит из кучи JVM.

Ответ 23

Вы можете создать утечку движущейся памяти, создав новый экземпляр класса в этом методе finalize. Бонусные очки, если финализатор создает несколько экземпляров. Здесь простая программа, которая утечки всей кучи за несколько секунд и несколько минут в зависимости от вашего размера кучи:

class Leakee {
    public void check() {
        if (depth > 2) {
            Leaker.done();
        }
    }
    private int depth;
    public Leakee(int d) {
        depth = d;
    }
    protected void finalize() {
        new Leakee(depth + 1).check();
        new Leakee(depth + 1).check();
    }
}

public class Leaker {
    private static boolean makeMore = true;
    public static void done() {
        makeMore = false;
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // make a bunch of them until the garbage collector gets active
        while (makeMore) {
            new Leakee(0).check();
        }
        // sit back and watch the finalizers chew through memory
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("memory=" +
                    Runtime.getRuntime().freeMemory() + " / " +
                    Runtime.getRuntime().totalMemory());
        }
    }
}

Ответ 24

Я не думаю, что кто-то еще это сказал: вы можете воскресить объект, переопределив метод finalize() таким образом, чтобы finalize() хранит ссылку на это где-то. Сборщик мусора будет вызываться только один раз на объекте, после чего объект никогда не будет уничтожен.

Ответ 25

Недавно я столкнулся с более тонким видом утечки ресурсов. Мы открываем ресурсы через загрузчик классов getResourceAsStream, и оказалось, что обработчики входного потока не были закрыты.

Эм, можно сказать, какой идиот.

Ну, что делает интересным это: таким образом, вы можете пропустить кучу памяти лежащего в основе процесса, а не из кучи JVM.

Все, что вам нужно, это файл jar с файлом, внутри которого будет ссылаться код Java. Чем больше файл jar, тем быстрее выделяется более быстрая память.

Вы можете легко создать такую банку со следующим классом:

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();
    }
}

Просто вставьте в файл BigJarCreator.java, скомпилируйте и запустите его из командной строки:

javac BigJarCreator.java
java -cp . BigJarCreator

Et voilà: вы найдете архив jar в своем текущем рабочем каталоге с двумя файлами внутри.

Создайте второй класс:

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);
    }

}

Этот класс в основном ничего не делает, но создает неопубликованные объекты InputStream. Эти объекты будут собирать мусор немедленно и, таким образом, не вносить вклад в размер кучи. Для нашего примера важно загрузить существующий ресурс из файла jar, и размер имеет значение здесь!

Если вы сомневаетесь, попробуйте скомпилировать и запустить класс выше, но обязательно выберите подходящий размер кучи (2 МБ):

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

Здесь вы не столкнетесь с ошибкой OOM, так как ссылки не поддерживаются, приложение будет работать независимо от того, насколько большой вы выбрали Итерации в приведенном выше примере. Потребление памяти вашего процесса (видимое в верхнем (RES/RSS) или проводнике процессов) растет, если приложение не получает команду wait. В вышеприведенной настройке он выделяет около 150 МБ в памяти.

Если вы хотите, чтобы приложение играло безопасно, закройте входной поток прямо там, где он был создан:

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

и ваш процесс не будет превышать 35 МБ, независимо от количества итераций.

Довольно просто и удивительно.

Ответ 26

Как и многие люди, утечки ресурсов довольно легко вызвать - например, примеры JDBC. Фактические утечки памяти немного сложнее - особенно если вы не полагаетесь на разбитые биты JVM, чтобы сделать это для вас...

Идеи создания объектов, которые имеют очень большой размер, а затем не могут получить к ним доступ, также не являются настоящими утечками памяти. Если ничто не может получить к нему доступ, тогда будет собран мусор, и если что-то сможет получить к нему доступ, то это не утечка...

Один из способов, который раньше работал, - и я не знаю, все еще ли это, - иметь трехмерную круговую цепочку. Так как в объекте A имеется ссылка на объект B, объект B имеет ссылку на объект C, а объект C имеет ссылку на объект A. GC был достаточно умен, чтобы знать, что две глубокие цепи - как в ↔ B - можно безопасно собрать, если A и B недоступны ничем другим, но не могут обрабатывать трехстороннюю цепочку...

Ответ 27

существует много разных ситуаций, в которых происходит утечка памяти. Одна из тех, с которыми я столкнулась, представляет собой карту, которую нельзя открывать и использовать в другом месте.

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 expose 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 {

}

Ответ 28

Нитки не собираются до тех пор, пока они не прекратятся. Они служат roots сборкой мусора. Они являются одним из немногих объектов, которые не будут восстановлены просто, забыв о них или очистив ссылки на них.

Рассмотрим: основной шаблон для завершения рабочего потока - это установить некоторую переменную условия, видимую нитью. Поток может периодически проверять переменную и использовать это как сигнал для завершения. Если переменная не объявлена volatile, тогда изменение в переменной может не отображаться нитью, поэтому она не будет знать, что она завершена. Или представьте, если некоторые потоки хотят обновить общий объект, но тупик при попытке заблокировать его.

Если у вас есть только несколько потоков, эти ошибки, вероятно, будут очевидны, потому что ваша программа перестанет работать должным образом. Если у вас есть пул потоков, который при необходимости создает больше потоков, то устаревшие/застрявшие потоки могут быть не замечены и будут накапливаться бесконечно, вызывая утечку памяти. Потоки, скорее всего, будут использовать другие данные в вашем приложении, а также предотвратят все, что они непосредственно ссылаются, из когда-либо собранных.

В качестве примера игрушки:

static void leakMe(final Object object) {
    new Thread() {
        public void run() {
            Object o = object;
            for (;;) {
                try {
                    sleep(Long.MAX_VALUE);
                } catch (InterruptedException e) {}
            }
        }
    }.start();
}

Вызовите System.gc() все, что вам нравится, но объект, переданный в leakMe, никогда не умрет.

(* изм *)

Ответ 29

Я думаю, что допустимый пример может использовать переменные ThreadLocal в среде, где потоки объединяются.

Например, используя переменные ThreadLocal в Servlets для связи с другими веб-компонентами, создавая потоки, создаваемые контейнером, и поддерживая незанятые в пуле. Переменные ThreadLocal, если не правильно очищены, будут жить там, пока, возможно, один и тот же веб-компонент не перезапишет их значения.

Конечно, после идентификации проблема может быть решена легко.

Ответ 30

Интервьюер, возможно, искал круглое справочное решение:

    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            Element first = new Element();
            first.next = new Element();
            first.next.next = first;
        }
    }

Это классическая проблема со ссылкой на сборщики мусора. Затем вы вежливо объясните, что JVM используют гораздо более сложный алгоритм, который не имеет этого ограничения.

-Wes Tarle