静态变量、Tomcat和内存泄漏

Question

我正在调试一个我在Tomcat应用程序中多年来遇到的问题——由于Webapp类加载器无法通过气相色谱重新启动应用程序时导致的内存泄漏。我用JProfiler对堆进行了快照，似乎至少我的一些静态变量没有被释放。

某些类有一个静态 final 成员，该成员在首次加载类时初始化，并且因为它是 final，所以我无法在应用程序关闭时将其设置为 null。

静态最终变量是Tomcat中的反模式，还是我错过了什么？我刚刚开始使用JProfiler 8，所以我可能误解了传入引用告诉我的内容。

干杯！

卢克

Answer 1

此博客可以让你了解应用程序中的内存泄漏。

Answer 2

当类本身被垃圾收集时，静态变量应该被垃圾收集，反过来，当它的类加载器被垃圾收集时也是如此。

您可以通过让应用程序类加载器未加载的任何内容具有对任何类（或类的实例）的引用来轻松创建内存泄漏。查找您没有正确删除的回调侦听器等内容（内部/匿名类很容易被忽略）。

对某个类的单个引用会阻止其类加载器，进而阻止该类加载程序加载的任何类被垃圾收集。

编辑，泄漏阻止所有类GC的对象的示例：

MemoryMXBean mx = ManagementFactory.getMemoryMXBean();
NotificationListener nl = new NotificationListener() { ... };
((NotificationEmitter) mx).addNotificationListener(nl, ..., ...);

如果您使用存在于应用程序范围之外的对象（此处为MemoryMXBean）注册侦听器（此处为NotificationListener），则侦听器将保持“活动”状态，直到显式删除它。由于您的侦听器实例持有对其ClassLoader（您的应用程序类加载器）的引用，因此您现在创建了一个强引用链，以防止类加载者的GC，进而阻止它加载的所有类，并通过它阻止这些类持有的任何静态变量。

编辑2：基本上你需要避免这种情况：

[Root ClassLoader]
       |
       v
      [Application ClassLoader]
               |
               v
               (Type loaded by Root).addSomething()

运行应用程序服务器的JVM已经通过根类加载器（也可能是应用程序服务器）加载了JRE。这意味着这些类永远不会符合GC的条件，因为总会有对其中一些类的实时引用。应用程序服务器将在一个单独的类加载器中加载应用程序，在重新部署应用程序时（或者至少应该），它将不再保存对该类的引用。但是您的应用程序将与应用程序服务器（至少是JRE，但通常也是应用程序服务器）共享至少来自JRE的所有类。

假设应用服务器要创建一个单独的类加载器(没有父类，实际上是第二个根类加载器)并尝试第二次加载JRE(作为应用程序的私有对象),这会导致很多问题。旨在成为单例的类将会存在两次，并且这两个类的层次结构将无法保存对另一个类的任何引用(这是由不同的类装入器装入的相同的类对于JVM来说是不同的类型造成的)。他们甚至不能使用java.lang.Object作为各自“其他”类加载器对象的引用类型。

Answer 3

这是几年前的事情，但我在JavaOne上做的这篇演讲正好涵盖了这个主题。发现泄漏的关键步骤在幻灯片11中，但有很多背景信息可能也很有用。

简短的版本是：

• 触发泄漏
• 强制气相色谱
• 使用探查器查找属性 started=false 的 org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader 实例
• 跟踪该对象的 GC 根 - 这些是您的泄漏

正如我在演示文稿中指出的，找到泄漏是一回事，找到触发泄漏的原因可能要困难得多。

我建议在最新的稳定 Tomcat 版本上运行，因为我们一直在改进内存泄漏检测和预防代码，并且生成的警告和错误也可能提供一些指针。