凌晨三点救火实录:Java内存泄漏的七个神坑,你至少踩过三个! ...

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引子:那个让运维集体加班的夜晚

"凡哥!线上服务响应时间飙到10秒了!"凌晨1点,实习生小李的语音带着哭腔。
监控大屏上,JVM堆内存曲线像坐了火箭——刚扩容的16G内存,30分钟就被吃干抹净。
我咬着牙拍桌子:"把最近一周上线的代码给我翻个底朝天!"
第一坑:Static聚集成永动机

▌ 翻车代码(真实项目片段)
  1. // 缓存用户AI对话历史 → 翻车写法!
  2. public class ChatHistoryCache {
  3.     private static Map<Long, List<String>> cache = new HashMap<>();
  4.     public static void addMessage(Long userId, String msg) {
  5.         cache.computeIfAbsent(userId, k -> new ArrayList<>()).add(msg);
  6.     }
  7. }
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▌ 翻车现场

  • 用户量暴增时,缓存数据只进不出,48小时撑爆内存
  • 用Arthas抓现行:vmtool --action getInstances -c 4614556e 看到Map尺寸破千万
  • MAT分析:HashMap$Node对象占堆内存82%
▌ 正确姿势
  1. // 改用Guava带过期时间的缓存
  2. private static Cache<Long, List<String>> cache = CacheBuilder.newBuilder()
  3.         .expireAfterAccess(1, TimeUnit.HOURS)
  4.         .maximumSize(10000)
  5.         .build();
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第二坑:Lambda忘记关文件流

▌ 致命代码(处理AI模型文件)
  1. // 加载本地模型文件 → 翻车写法!
  2. public void loadModels(List<File> files) {
  3.     files.forEach(file -> {
  4.         try {
  5.             InputStream is = new FileInputStream(file); // 漏了关闭!
  6.             parseModel(is);
  7.         } catch (IOException e) { /*...*/ }
  8.     });
  9. }
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▌ 诡异现象

  • 服务运行三天后突然报 "Too many open files"
  • Linux排查:lsof -p 进程ID | grep 'deleted' 发现大量未释放文件句柄
  • JVM监控:jcmd PID VM.native_memory显示文件描述符数量突破1万
▌ 抢救方案
  1. // 正确写法:try-with-resources自动关闭
  2. files.forEach(file -> {
  3.     try (InputStream is = new FileInputStream(file)) { // 自动关流
  4.         parseModel(is);
  5.     } catch (IOException e) { /*...*/ }
  6. });
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第三坑:Spring事件监听成钉子户

▌ 坑爹代码(消息通知模块)
  1. // 监听AI处理完成事件 → 翻车写法!
  2. @Component
  3. public class NotifyService {
  4.     @EventListener
  5.     public void handleAiEvent(AICompleteEvent event) {
  6.         // 错误持有外部服务引用
  7.         externalService.registerCallback(this::sendNotification);
  8.     }
  9. }
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▌ 内存曲线

  • 每次事件触发,监听器对象就被外部服务强引用,永久不释放
  • MAT分析:NotifyService实例数随时间线性增长
  • GC日志:老年代占用率每周增长5%
▌ 避坑绝招
  1. // 使用弱引用解除绑定
  2. public void handleAiEvent(AICompleteEvent event) {
  3.     WeakReference<NotifyService> weakRef = new WeakReference<>(this);
  4.     externalService.registerCallback(() -> {
  5.         NotifyService service = weakRef.get();
  6.         if (service != null) service.sendNotification();
  7.     });
  8. }
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第四坑:线程池里的僵尸使命

▌ 问题代码(异步处理AI请求)
  1. // 异步线程池配置 → 翻车写法!
  2. @Bean
  3. public Executor asyncExecutor() {
  4.     return new ThreadPoolExecutor(10, 10,
  5.         0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
  6.         new LinkedBlockingQueue<>()); // 无界队列!
  7. }
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▌ 灾难现场

  • 请求突增时队列堆积50万使命,每个使命持有一个AI响应对象
  • 堆dump显示:byte[]占内存90%,满是待处理的响应数据
  • 监控指标:queue_size指标持续高位不降
▌ 正确配置
  1. // 设置队列上限+拒绝策略
  2. new ThreadPoolExecutor(10, 50,
  3.     60L, TimeUnit.SECONDS,
  4.     new ArrayBlockingQueue<>(1000),
  5.     new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
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第五坑:MyBatis连接池里的幽灵

▌ 致命代码(查询用户对话记载)
  1. public List<ChatRecord> getHistory(Long userId) {
  2.     SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();
  3.     try {
  4.         return session.selectList("queryHistory", userId);
  5.     } finally {
  6.         // 忘记session.close() → 连接池逐渐枯竭
  7.     }
  8. }
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▌ 泄露证据

  • Druid监控面板显示活跃连接数到达最大值
  • 日志报错:Cannot get connection from pool, timeout 30000ms
  • 堆分析:SqlSession实例数异常增长
▌ 正确姿势
  1. // 使用try-with-resources自动关闭
  2. try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
  3.     return session.selectList("queryHistory", userId);
  4. }
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第六坑:第三方库的温柔陷阱

▌ 问题代码(缓存用户偏好设置)
  1. // 使用Ehcache时的错误配置
  2. CacheConfiguration<Long, UserPreference> config = new CacheConfiguration<>()
  3.     .setName("user_prefs")
  4.     .setMaxEntriesLocalHeap(10000); // 只设置了数量,没设过期时间!
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▌ 内存症状

  • GC日志显示老年代每周增长3%
  • Arthas监控:watch com.example.CacheService getCachedUser返回对象存活时间超7天
  • 压测时触发OOM,堆中发现大量UserPreference对象
▌ 正确配置
  1. config.setTimeToLiveSeconds(3600) // 1小时过期
  2.       .setDiskExpiryThreadIntervalSeconds(60); // 过期检查间隔
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第七坑:ThreadLocal用完不打扫

▌ 致命代码(用户上下文通报)
  1. public class UserContextHolder {
  2.     private static final ThreadLocal<User> currentUser = new ThreadLocal<>();
  3.     public static void set(User user) {
  4.         currentUser.set(user);
  5.     }
  6.     // 缺少remove方法!
  7. }
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▌ 内存异常

  • 线程池复用后,ThreadLocal中旧用户数据堆积
  • MAT分析:User对象被ThreadLocalMap强引用无法释放
  • 监控发现:每个线程持有平均50个逾期用户对象
▌ 修复方案
  1. // 使用后必须清理!
  2. public static void remove() {
  3.     currentUser.remove();
  4. }
  5. // 在拦截器中强制清理
  6. @Around("execution(* com.example..*.*(..))")
  7. public Object clearContext(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
  8.     try {
  9.         return pjp.proceed();
  10.     } finally {
  11.         UserContextHolder.remove(); // 关键!
  12.     }
  13. }
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终极排查工具箱

1. Arthas实战三连击
  1. # 实时监控GC情况
  2. dashboard -n 5 -i 2000
  3. # 追踪可疑方法调用频次
  4. trace com.example.CacheService addCacheEntry -n 10
  5. # 动态修改日志级别(无需重启)
  6. logger --name ROOT --level debug
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2. MAT分析三板斧

  • Dominator Tree:揪出内存吞噬者
  • Path to GC Roots:顺藤摸瓜找凶手
  • OQL黑科技
    1. SELECT * FROM java.util.HashMap WHERE size > 10000
    2. SELECT toString(msg) FROM java.lang.String WHERE msg.value LIKE "%OOM%"
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3. 线上救火命令包
  1. # 快速查看堆内存分布
  2. jhsdb jmap --heap --pid <PID>
  3. # 统计对象数量排行榜
  4. jmap -histo:live <PID> | head -n 20
  5. # 强制触发Full GC(慎用!)
  6. jcmd <PID> GC.run
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防泄漏军规十二条


  • 所有缓存必须设置双保险:逾期时间 + 容量上限
  • IO操纵三重防护
    1. try (InputStream is = ...) { // 第一重
    2.     useStream(is);
    3. } catch (IOException e) {    // 第二重
    4.     log.error("IO异常", e);
    5. } finally {                  // 第三重
    6.     cleanupTempFiles();
    7. }
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  • 线程池四不原则

    • 不消无界队列
    • 不设不合理焦点数
    • 不忽略拒绝策略
    • 不存放大对象

  • Spring组件三查

    • 查事件监听器引用链
    • 查单例对象中的聚集类
    • 查@Async注解的线程池配置

  • 第三方库两验

    • 验连接池归还机制
    • 验缓存默认配置

  • 代码审查重点关注

    • 所有static修饰的聚集
    • 所有close()/release()调用点
    • 所有内部类持有外部引用的地方

运维老凡的避坑日记
2024-03-20 凌晨2点
"小王啊,知道为什么我头发这么少吗?
当年有人把用户会话存到ThreadLocal里不清理,
结果线上十万用户同时在线时——
那内存泄漏的速度比剃头店推子还快!"
自测题:你能看出这段代码哪里会泄漏吗?
  1. // 危险代码!请找出三个泄漏点
  2. public class ModelLoader {
  3.     private static List<Model> loadedModels = new ArrayList<>();
  4.    
  5.     public void load(String path) {
  6.         Model model = new Model(Files.readAllBytes(Paths.get(path)));
  7.         loadedModels.add(model);
  8.         Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()
  9.                  .scheduleAtFixedRate(() -> model.refresh(), 1, 1, HOURS);
  10.     }
  11. }
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答案揭晓

  • static聚集无清理机制
  • 定时使命线程池未关闭
  • 匿名内部类持有Model强引用

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