【转载】Java中如何写一段内存泄露的程序 & ThreadLocal 介绍和使用

时间：2022-04-16 22:49:27

可以参考这段文章：

link

A1：通过以下步骤可以很容易产生内存泄露（程序代码不能访问到某些对象，但是它们仍然保存在内存中）:

上文中提到了使用ThreadLocal造成了内存泄露，但是写的不清不楚，简直不是人写的文字，太差了。。。用另一篇清晰的文章来解释吧：

http://www.cnblogs.com/onlywujun/p/3524675.html

如下图，实线代表强引用,虚线代表弱引用.：

【转载】Java中如何写一段内存泄露的程序 & ThreadLocal 介绍和使用

每个thread中都存在一个map, map的类型是ThreadLocal.ThreadLocalMap. Map中的key为一个threadlocal实例. 
这个Map的确使用了弱引用,不过弱引用只是针对key. 每个key都弱引用指向threadlocal. 
当把threadlocal实例置为null以后,没有任何强引用指向threadlocal实例,所以threadlocal将会被gc回收. 
但是,我们的value却不能回收,因为存在一条从current thread连接过来的强引用. 
只有当前thread结束以后, current thread就不会存在栈中,强引用断开, Current Thread, Map, value将全部被GC回收.

所以得出一个结论就是只要这个线程对象被gc回收，就不会出现内存泄露，但在threadLocal设为null和线程结束这段时间不会被回收的，
就发生了我们认为的内存泄露。其实这是一个对概念理解的不一致，也没什么好争论的。
最要命的是线程对象不被回收的情况，这就发生了真正意义上的内存泄露。比如使用线程池的时候，线程结束是不会销毁的，会再次使用的。
就可能出现内存泄露。　　

PS.Java为了最小化减少内存泄露的可能性和影响，在ThreadLocal的get,set的时候都会清除线程Map里所有key为null的value。
所以最怕的情况就是，threadLocal对象设null了，开始发生“内存泄露”，然后使用线程池，这个线程结束，线程放回线程池中不销毁，
这个线程一直不被使用，或者分配使用了又不再调用get,set方法，那么这个期间就会发生真正的内存泄露。

先了解一下ThreadLocal类提供的几个方法：

public T get() { }

public void set(T value) { }

public void remove() { }

protected T initialValue() { }

使用的例子：

public class Test {

    ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>();

    ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>();

    public void set() {

        longLocal.set(Thread.currentThread().getId());

        stringLocal.set(Thread.currentThread().getName());

    }

    public long getLong() {

        return longLocal.get();

    }

    public String getString() {

        return stringLocal.get();

    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        final Test test = new Test();

        test.set();

        System.out.println(test.getLong());

        System.out.println(test.getString());

        Thread thread1 = new Thread(){

            public void run() {

                test.set();

                System.out.println(test.getLong());

                System.out.println(test.getString());

            };

        };

        thread1.start();

        thread1.join();

        System.out.println(test.getLong());

        System.out.println(test.getString());

    }

}

输出结果：

已进行验证：

1

main

10

Thread-0

1

main

在main线程中，如果没有先set，直接get的话，运行时会报空指针异常。但是如果改成下面这段代码，即重写了initialValue方法：

public class Test {

    ThreadLocal<Long> longLocal = new ThreadLocal<Long>(){

        protected Long initialValue() {

            return Thread.currentThread().getId();

        };

    };

    ThreadLocal<String> stringLocal = new ThreadLocal<String>(){;

        protected String initialValue() {

            return Thread.currentThread().getName();

        };

    };

    public void set() {

        longLocal.set(Thread.currentThread().getId());

        stringLocal.set(Thread.currentThread().getName());

    }

    public long getLong() {

        return longLocal.get();

    }

    public String getString() {

        return stringLocal.get();

    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        final Test test = new Test();

        test.set();

        System.out.println(test.getLong());

        System.out.println(test.getString());

        Thread thread1 = new Thread(){

            public void run() {

                test.set();

                System.out.println(test.getLong());

                System.out.println(test.getString());

            };

        };

        thread1.start();

        thread1.join();

        System.out.println(test.getLong());

        System.out.println(test.getString());

    }

}

以上运行正常。

ThreadLocal的应用场景

最常见的ThreadLocal使用场景为 用来解决 数据库连接、Session管理等。如：

private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder

= new ThreadLocal<Connection>() {

public Connection initialValue() {

    return DriverManager.getConnection(DB_URL);

}

};

public static Connection getConnection() {

return connectionHolder.get();

}

A2：JVM的GC不可达区域，比如通过native方法分配的内存。

A3：如果HashSet未正确实现(或者未实现)hashCode()或者equals(),会导致集合中持续增加“副本”。如果集合不能地忽略掉它应该忽略的元素，它的大小就只能持续增长，而且不能删除这些元素。

如果你想要生成错误的键值对，可以像下面这样做：

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.

以下的，感觉比较琐碎。有时间再研究。

A4：除了被遗忘的监听器，静态引用，hashmap中key错误/被修改或者线程阻塞不能结束生命周期等典型内存泄露场景，下面介绍一些不太明显的Java发生内存泄露的情况，主要是线程相关的。

  • 当ThreadGroup自身没有线程但是仍然有子线程组时调用ThreadGroup.destroy()。发生内存泄露将导致该线程组不能从它的父线程组移除，不能枚举子线程组。

  • 使用WeakHashMap，value直接(间接)引用key，这是个很难发现的情形。这也适用于继承Weak/SoftReference的类可能持有对被保护对象的强引用。

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