3.JAVA内存溢出
JAVA的内存分为方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器五个部分,除程序计数器外,其它部分都可能出现内存溢出OOM(OutOfMemeryError)。
1、内存溢出和内存泄漏的区别
内存溢出 (Out Of Memory):是指程序在申请内存时,没有足够的内存空间供其使用,出现Out Of Memory。
内存泄露 (Memory Leak):是指程序在申请内存后,由于某种原因无法释放已申请的内存空间,导致这块内存无法再次被利用,造成系统内存的浪费。一次内存泄露危害可以忽略,但内存泄露堆积的后果很严重,无论多少内存,迟早会被占光。
2、内存溢出详解
2.1.Java虚拟机栈与本地方法栈
每个线程栈的大小控制参数时 -Xss。
Java虚拟机在栈中定义了两种异常,StrackOverFlowError和OutOfMemoryError:unable to create new native thread。当请求栈的深度大于java虚拟机所允许的最大深度则抛出StrackOverFlowError;如果Java虚拟机在栈扩展时,没有申请到足够的空间时,则抛出OutOfMemoryError:unable to create new native thread。
StrackOverFlowError:单线程内占用内存超过了栈的大小-Xss
出现场景
一、局部数组或集合过大。一般出现在大查询或大导出的情况下。
二、方法调用太多。一般出现在递归调用层次太多或死循环时。
三、指针或数组越界。这种情况最常见,例如进行字符串拷贝,或处理用户输入等等。
解决方式
优化程序、减少方式的调用、增大-Xss参数
代码模拟
package com.leedalong.jvm; //-Xss64k时,depth=816 //-Xss128k时,depth=2896 //-Xss256k时,depth=5935 //-Xss512k时,depth=19292 //-Xss1024k时,depth=38631
//异常信息
//Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
//at com.leedalong.jvm.StackSOFTest.sofMethod(StackSOFTest.java:14)
//at com.leedalong.jvm.StackSOFTest.sofMethod(StackSOFTest.java:14)
public class StackSOFTest { int depth = 0; public void sofMethod() { depth++; sofMethod(); } public static void main(String[] args) { StackSOFTest test = null; try { test = new StackSOFTest(); test.sofMethod(); } finally { System.out.println("递归次数:" + test.depth); } } }
OutOfMemoryError:unable to create new native thread:多线程占用的内存超过了可用内存(进程可用内存(32位操作系统时为2G)-Xmx-MaxPermSize-虚拟机本身耗费的内存和程序计数器使用的内存)
解决方式
减少线程数量、降低-Xss的大小(即减少每个线程拥有的内存大小)、降低-Xmx以及MaxPermSize的大小扩大留给栈的空间
代码模拟
package com.leedalong.jvm; //-Xms600m //-Xmx600m //-Xss10m /*Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread at java.lang.Thread.start0(Native Method) at java.lang.Thread.start(Thread.java:714) at com.leedalong.jvm.StackOOMTest.oomMethod(StackOOMTest.java:17) at com.leedalong.jvm.StackOOMTest.main(StackOOMTest.java:7)*/ public class StackOOMTest { public static void main(String[] args) { StackOOMTest test = new StackOOMTest(); test.oomMethod(); } public void oomMethod(){ while(true){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { loopMethod(); } }).start(); } } private void loopMethod(){ try { Thread.sleep(100000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
2.方法区内存溢出
方法区也是所有线程共享。主要用于存储类的信息、常量池、方法数据、方法代码等。方法区逻辑上属于堆的一部分,但是为了与堆进行区分,通常又叫“非堆”。
绝大部分 Java 程序员应该都见过 "java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space "这个异常。这里的 “PermGen space”其实指的就是方法区。不过方法区和“PermGen space”又有着本质的区别。前者是 JVM 的规范,而后者则是 JVM 规范的一种实现,并且只有 HotSpot 才有 “PermGen space”,而对于其他类型的虚拟机,如 JRockit(Oracle)、J9(IBM) 并没有“PermGen space”。
JDK8之前方法区的实现为永久代,大小通过-XX:PermSize=64M和-XX:MaxPermSize=128M控制。
JDK8开始方法区的实现为元空间,大小通过-XX:MetaspaceSize=8m和-XX:MaxMetaspaceSize=8m控制。
当持久带溢出的时候抛出 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space【JDK8之前】、java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace【JDK8】
出现场景
一、在Spring以及Hibernate,Mybatis中都会使用GeneratedConstructorAccessor、动态代理以及CGLib字节码增强技术的等动态生成类,那么就需要强大的方法区来支撑。
二、运行时常量池溢出【java8的常量池已经移到了堆内存中】
三、使用一些应用服务器的热部署的时候,我们就会遇到热部署几次以后发现内存溢出了,这种情况就是因为每次热部署的后,原来的Class没有被卸载掉。
解决方式
一、增加java虚拟机中的XX:PermSize和XX:MaxPermSize参数的大小,其中XX:PermSize是初始永久保存区域大小,XX:MaxPermSize是最大永久保存区域大小。如针对tomcat6.0,在catalina.sh 或catalina.bat文件中一系列环境变量名说明结束处(大约在70行左右) 增加一行:
JAVA_OPTS=" -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m"
如果是windows服务器还可以在系统环境变量中设置。感觉用tomcat发布sprint+struts+hibernate架构的程序时很容易发生这种内存溢出错误。使用上述方法,我成功解决了部署ssh项目的tomcat服务器经常宕机的问题。
二、清理应用程序中web-inf/lib下的jar,如果tomcat部署了多个应用,很多应用都使用了相同的jar,可以将共同的jar移到tomcat共同的lib下,减少类的重复加载。这种方法是网上部分人推荐的,我没试过,但感觉减少不了太大的空间,最靠谱的还是第一种方法。
代码模拟
package com.leedalong.jvm; import java.lang.reflect.Method; import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer; import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor; import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy; //-XX:MetaspaceSize=8m //-XX:MaxMetaspaceSize=8m /** * 从jdk8开始,方法区的实现不再使用永久代,而是使用元空间 * @author 592815 * */ public class MethodAreaOOMTest { public static void main(String[] args) { int i = 0; JVMParamUtil.printJVMParam(); try { while (true) { Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(OOMObject.class); enhancer.setUseCache(false); enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() { @Override public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable { return proxy.invokeSuper(obj, args); } }); enhancer.create(); i++; } } finally { System.out.println("运行次数:" + i); } } static class OOMObject { public void print() { System.out.println("execute!"); } } }
3.堆内存溢出
堆的大小通过-Xms和-Xmx设置
堆内存溢出的时候,虚拟机会抛出 java.lang.OutOfMemoryError:java heap space
出现场景
创建对象时如果没有可以分配的堆内存,JVM就会抛出OutOfMemoryError:java heap space异常
解决方式
首先需要分清是内存溢出还是内存泄露
(1)如果是内存溢出,则通过 调大 -Xms,-Xmx参数。
(2)如果是内存泄露,则看对象如何被 GC Root 引用。
出现此种情况的时候,我们需要根据内存溢出的时候产生的 dump 文件来具体分析(需要增加 -XX:+HeapDump
OnOutOfMemoryError jvm启动参数)。出现此种问题的时候有可能是内存泄漏,也有可能是内存溢出了。
1、配置方法
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=${目录}。
2、参数说明
(1)-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数表示当JVM发生OOM时,自动生成DUMP文件。
(2)-XX:HeapDumpPath=${目录}参数表示生成DUMP文件的路径,也可以指定文件名称,例如:-XX:HeapDu
mpPath=${目录}/java_heapdump.hprof。如果不指定文件名,默认为:java_<pid><date><time>_heapDu
mp.hprof。
如果是内存泄漏,我们要找出内存泄漏的对象是怎么被GC ROOT引用起来,然后通过引用链来具体分析泄露的
原因。
如果出现了内存溢出问题,这往往是程序本生需要的内存大于了我们给虚拟机配置的内存,这种情况下,我
们可以采用调大-Xmx来解决这种问题。
代码模拟
package com.leedalong.jvm; import java.util.ArrayList; import java.util.List; //-Xms20m //-Xmx20m public class HeapOOMTest { public static void main(String[] args) { List<byte[]> list = new ArrayList<>(); int i=0; while(true){ list.add(new byte[5*1024*1024]); System.out.println("分配次数:"+(++i)); } } }