Java之JVM调优案例分析与实战(3) - 堆外内存导致的溢出错误

环境：基于B\S的点子考试系统，为了发现客户端能实时地从服务端接收考试数据，系统使用了逆向AJAX技术(也称Comet或Server Side Push)，选用CometD1.1.1作为服务端推送框架，服务器是Jetty7.1.4，硬件为一台普通PC机，Core i5 CPU，

        4G内存，运行32位Windows操作系统。

说明：测试期间发现服务端不定时抛出内存溢出异常，服务器不一定每次都会出现异常，但是假如正式考试时奔溃一次，那估计整场考试都会全乱套，网站管理员尝试过把堆开到最大，32位系统最多到1.6GB基本无法再加大了，而且开大量也基本没效果，抛出

        内存溢出异常好像更加繁琐了。加入-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，居然也没有任何反应，抛出内存溢出异常时什么文件都没产生。无奈之下只好挂着jstat使劲盯屏幕，发现GC并不频繁，Eden区，Survivor区，老年代及拥挤代内存全部

       表示"情绪稳定，压力不大"，但是照样不停的抛出内存溢出异常，管理员鸭梨很大。最后，在内存溢出后从系统日志中找到异常堆栈。

分析：大家都知道操作系统对每个进程能管理的内存是有限的，这台服务器使用的32位Windows平台的限制是2GB，其中给了Java堆1.6GB，而Direct Memory 并不算在1.6GB的堆之内，因此它只能在剩余的0.4GB空间分出一部分。在此应用中导致内 

        存溢出的关键是：垃圾收集进行时，虚拟机虽然会对Direct Memory进行回收，但是Direct Memory 却不能像新生代和老年代那样，发现空间不足了就通知收集器进行垃圾回收，他只能等到抛出内存溢出异常时，先catch掉，再在catch块里面“大喊”

        “System.gc”.要是虚拟机还是不听（如：打开了-XX:+DisableExplicitGC开关），那就只能眼睁睁地看着堆中还有许多空闲内存，自己却不得不抛出内存异常了。而本案例中使用的Comet1.1.1框架，正好有大量的NIO操作需要用到Direct Memory。

总结：从实践经验来看，除了java堆和永久代之外，我们注意到下面这些区域也会占用较多的内存，这里所有的内存总和会受到操作系统进程最大内存的限制：

        1.Direct Memory:可以通过-XX:MaxDirectMemorySize调整大小，内存不足时抛出OutOfMemoryError或OutOfMemoryError：Direct buffer memory。

        2.线程堆栈：可通过-Xss调整大小内存不足时抛出StackoverflowErroe（纵向无法分配，即无法分配新的栈帧）或OutOfMemoryError：unable to create new native thread(横向无法分配，即无法建立新的线程)。

        3.Socket缓存区:每个Socket连接都Receive和Send两个缓存区，分别占大约37KB和25KB的内存，连接多的话这块内存占用也比较可观。如果无法分配，则可能会抛出IOException：Too many open files异常。

        4.JNI代码：如果代码中使用JNI调用本地库，那么本地库使用内存也不在堆中

        5.虚拟机和GC：虚拟机和GC的代码执行也要消耗一定的内存。