容器内 JAVA 应用内存溢出问题分析
Java和Docker不是天然的朋友（Java诞生比Docker早得多）。 Docker可以设置内存和CPU限制，而Java不能自动检测到。使用Java的Xmx标识（繁琐/重复，仍然会多用内存）或新的实验性JVM标识，我们可以解决这个问题。
1. 自动设置（推荐）：如果你想要的是，不显式的指定-Xmx，让Java进程自动的发现容器限制。
1.1 如果你想要的是jvm进程在容器中安全稳定的运行，不被容器kiil，并且你的JDK版本小于10（大于等于JDK10的版本不需要设置），你只需要额外设置以下JVM参数：
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseCGroupMemoryLimitForHeap
即可保证你的Java进程不会因为内存问题被容器Kill。当然这个方式使用起来简单，可靠，缺点也很明显，资源利用率过低。
1.2 如果想在此基础上还想提高一些内存资源利用率，并且容器内存为1GB–4GB，我建议你设置-XX:MaxRAMFraction=2，在大于8G的可以尝试设置-XX:MaxRAMFraction=1。
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseCGroupMemoryLimitForHeap -XX:MaxRAMFraction=2 # 容器内存为：1GB–4GB
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseCGroupMemoryLimitForHeap -XX:MaxRAMFraction=1 # 容器内存为：8GB+
前两个参数告诉JVM，你身在容器内部，即容器感知。MaxRAMFraction控制最大堆内存占容器内存的比例，即容器内存/MaxRAMFraction，只能取整数。oracle把这些参数支持backport到jdk1.8_171。不过，如果MaxRAMFraction取1，JVM Xmx接近容器最大内存，很容易被oom killed；而如果取2或者更大，则xmx又太小，或者容器内存要给很大才能让xmx满足需求，但是这样会浪费物理内存。在jdk1.8_191以上版本加入了百分比参数MaxRAMPercentage，可以精确控制。例如：
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseCGroupMemoryLimitForHeap -XX:MaxRAMPercentage=75.0 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/data/logs/ # -XX:MaxRAMPercentage的值必须用double型，默认值为25.0。
2. 手动设置：如果你想要的是手动设置的体验，更加进一步的利用内存资源，那么你可能需要回到手动配置-Xmx。
2.1 上面的我们说到了自动配置，用起来很简单很舒服，自动发现容器限制，无需担心和思考去配置-Xmx。
2.2 下面是一些建议的配置
- 1G建议配置-Xmx750M；
- 2G建议配置-Xmx1700M；
- 4G建议配置-Xmx3500-3700M；
- 8G建议设置-Xmx7500-7600M；
总之就是至少保留300M以上的内存留给JVM的其他内存。如果堆特别大，可以预留到1G甚至2G。
2.3 手动设置用起来就没有那么舒服了，而且仍然会多用内存，当然资源利用率相对而言就更高了。
3. 其他新特性
Java 10 引入了 +UseContainerSupport（默认情况下启用），通过这个特性，可以使得JVM在容器环境分配合理的堆内存。 并且，在JDK8U191版本之后，这个功能引入到了JDK 8，而JDK 8是广为使用的JDK版本。
- UseContainerSupport
-XX:+UseContainerSupport允许JVM从主机读取cgroup限制，例如可用的CPU和RAM，并进行相应的配置。这样当容器超过内存限制时，会抛出OOM异常，而不是杀死容器。
该特性在Java 8u191 +，10及更高版本上可用。
注意，在191版本后，-XX:{Min|Max}RAMFraction 被弃用，引入了-XX:MaxRAMPercentage，其值介于0.0到100.0之间，默认值为25.0。
- 最佳实践
在应用的启动参数，设置 -XX:+UseContainerSupport，设置 -XX:MaxRAMPercentage=75.0，这样为其他进程（debug、监控）留下足够的内存空间，又不会太浪费RAM。
4. 总结
容器oom killed，跟一般传统的java.lang.OutOfMemoryError异常是两码事。java.lang.OutOfMemoryError发生是因为堆内存不够，此时需要增加Xmx。而容器oom killed，是因为堆外内存+堆内存总体超出限制而导致，是容器行为，所以不会产生heapdump。
