編譯：ImportNew/唐尤華

原文鏈接：stackoverflow.com/questions/6470651/creating-a-memory-leak-with-java

問題：

剛參加的一個面試，要我用Java寫一個內存泄露程序。

這題完全沒有思路，

有好心人能給出一個例子嗎？

回答：

造成內存泄漏，就是讓運行的程序無法訪問存儲在內存中的對象，下面是Java實現：

創建一個長時間運行的線程（使用線程池泄露的速度更快）。

線程通過ClassLoader加載某個類（也可以用自定義ClassLoader）。

這個類分配了大量內存（例如new byte[1000000]），賦給靜態字段存儲對它的強引用，然后在ThreadLocal中存儲對自身的引用。還可以分配額外的內存，這樣泄漏的速度更快（其實只要泄漏Class實例就足夠了）。

這個線程會清除所有自定義類及加載它的ClassLoader的引用。

重復執行。

這個方法之所以奏效，是因為ThreadLocal保留了對該對象的引用，對象引用保留了對Class的引用，而Class引用又保留了對ClassLoader的引用。反過來，ClassLoader會保留通過它加載的所有類的引用。

（在許多JVM實現中情況更糟，尤其Java 7之前版本。因為Class和ClassLoader會直接分配到permgen中，GC不進行回收）。但是，無論JVM如何處理類卸載，ThreadLocal仍然會阻止被回收的Class對象）。

這種方案還可以變化為，頻繁地重新部署碰巧用到ThreadLocal的應用程序。這時像Tomcat這樣的應用程序容器會像篩子一樣泄漏內存。（因為應用程序容器會像上面那樣啟動線程，并且每次重新部署應用程序時，都會使用新的ClassLoader）

更新：鑒于大家強烈要求，這里給出一個演示程序。

ClassLoaderLeakExample.java

import java.io.IOException;
import java.net.URLClassLoader;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.Path;

/**
* ClassLoader泄漏演示
*
* <p>要查看實際運行效果，請將此文件復制到某個臨時目錄，
* 然后運行：
* <pre>{@code
* javac ClassLoaderLeakExample.java
* java -cp .ClassLoaderLeakExample
* }</pre>
*
* <p>可以看到內存不斷增加！在我的系統上，使用JDK 1.8.0_25，開始
* 短短幾秒鐘就收到了OutofMemoryErrors
*
* <p>這個類用到了一些Java 8功能，主要用于
* I/O 操作同樣的原理可以適用于
* Java 1.2以后的任何Java版本
*/
public final class ClassLoaderLeakExample {

static volatile boolean running = true;

public static void main(String[] args) throws Exception {
Thread thread = new LongRunningThread();
try {
thread.start();
System.out.println("Running, press any key to stop.");
System.in.read();
} finally {
running = false;
thread.join();
}
}

/**
* 線程的實現只是循環調用
* {@link #loadAndDiscard()}
*/
static final class LongRunningThread extends Thread {
@Override public void run() {
while(running) {
try {
loadAndDiscard();
} catch (Throwable ex) {
ex.printStackTrace();
}
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException ex) {
System.out.println("Caught InterruptedException, shutting down.");
running = false;
}
}
}
}

/**
* 這是一個簡單的ClassLoader實現，只能加載一個類
* 即LoadedInChildClassLoader類.這里需要解決一些麻煩
* 必須確保每次得到一個新的類
* (而非系統class loader提供的
* 重用類).如果此子類所在JAR文件不在系統的classpath中,
* 不需要這么麻煩.
*/
static final class ChildOnlyClassLoader extends ClassLoader {
ChildOnlyClassLoader() {
super(ClassLoaderLeakExample.class.getClassLoader());
}

@Override protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException {
if (!LoadedInChildClassLoader.class.getName().equals(name)) {
return super.loadClass(name, resolve);
}
try {
Path path = Paths.get(LoadedInChildClassLoader.class.getName()
+ ".class");
byte[] classBytes = Files.readAllBytes(path);
Class<?> c = defineClass(name, classBytes, 0, classBytes.length);
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
} catch (IOException ex) {
throw new ClassNotFoundException("Could not load " + name, ex);
}
}
}

/**
* Helper方法會創建一個新的ClassLoader, 加載一個類,
* 然后丟棄對它們的所有引用.從理論上講，應該不會影響GC
* 因為沒有引用可以逃脫該方法! 但實際上，
* 結果會像篩子一樣泄漏內存.
*/
static void loadAndDiscard() throws Exception {
ClassLoader childClassLoader = new ChildOnlyClassLoader();
Class<?> childClass = Class.forName(
LoadedInChildClassLoader.class.getName(), true, childClassLoader);
childClass.newInstance();
// 該方法返回時，將無法訪問
// childClassLoader或childClass的引用，
// 但是這些對象仍會成為GC Root!
}

/**
* 一個看起來人畜無害的類，沒有做什么特別的事情.
*/
public static final class LoadedInChildClassLoader {
// 獲取一些bytes.對于泄漏不是必需的，
// 只是讓效果出得更快一些.
// 注意：這里開始真正泄露內存，這些bytes
// 每次迭代都為這個final靜態字段創建了!
static final byte[] moreBytesToLeak = new byte[1024 * 1024 * 10];

private static final ThreadLocal<LoadedInChildClassLoader> threadLocal
= new ThreadLocal<>();

public LoadedInChildClassLoader() {
// 在ThreadLocal中存儲對這個類的引用
threadLocal.set(this);
}
}
}

有道無術，術可成；有術無道，止于術

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好文章，我在看??

總結

以上是生活随笔為你收集整理的面试必问：用 Java 写一个内存泄漏程序的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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