java.lang.OutOfMemoryError 解决方法
java.lang.OutOfMemoryError错误：
5. Unable to create new native thread
7. Requested array size exceeds VM limit
1. Java heap space
原因分析
heap和permgen的最大内存大小, 由JVM启动参数 -Xmx 和 -XX:MaxPermSize 指定. 如果没有明确指定, 则根据平台类型(OS版本+ JVM版本)和物理内存的大小来确定。
假如在创建新的对象时, 堆内存中的空间不足以存放新创建的对象, 就会引发java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误。
不管机器上还没有空闲的物理内存, 只要堆内存使用量达到最大内存限制,就会抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误。
产生 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误的原因, 很多时候, 就类似于将 XXL 号的对象,往 S 号的 Java heap space 里面塞。其实清楚了原因, 就很容易解决对不对? 只要增加堆内存的大小, 程序就能正常运行. 另外还有一些比较复杂的情况, 主要是由代码问题导致的:
- 超出预期的访问量/数据量。 应用系统设计时,一般是有 “容量” 定义的, 部署这么多机器, 用来处理一定量的数据/业务。 如果访问量突然飙升, 超过预期的阈值, 类似于时间坐标系中针尖形状的图谱, 那么在峰值所在的时间段, 程序很可能就会卡死、并触发 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误。
- 内存泄露(Memory leak). 这也是一种经常出现的情形。由于代码中的某些错误, 导致系统占用的内存越来越多. 如果某个方法/某段代码存在内存泄漏的, 每执行一次, 就会（有更多的垃圾对象）占用更多的内存. 随着运行时间的推移, 泄漏的对象耗光了堆中的所有内存, 那么 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误就爆发了。
解决方案
如果设置的最大内存不满足程序的正常运行, 只需要增大堆内存即可, -Xmx1024m
2. GC overhead limit exceeded
原因分析
JVM抛出 java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded 错误就是发出了这样的信号: 执行垃圾收集的时间比例太大, 有效的运算量太小. 默认情况下, 如果GC花费的时间超过 98%, 并且GC回收的内存少于 2%, JVM就会抛出这个错误。
注意, java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded 错误只在连续多次 GC 都只回收了不到2%的极端情况下才会抛出。假如不抛出 GC overhead limit 错误会发生什么情况呢? 那就是GC清理的这么点内存很快会再次填满, 迫使GC再次执行. 这样就形成恶性循环, CPU使用率一直是100%, 而GC却没有任何成果. 系统用户就会看到系统卡死 - 以前只需要几毫秒的操作, 现在需要好几分钟才能完成。
解决方案
有一种应付了事的解决方案, 就是不想抛出 “java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded” 错误信息, 则添加下面启动参数: -XX:-UseGCOverheadLimit
3. GC overhead limit exceeded
原因分析
在JDK1.7及之前的版本, 永久代(permanent generation) 主要用于存储加载/缓存到内存中的 class 定义, 包括 class 的 名称(name), 字段(fields), 方法(methods)和字节码(method bytecode); 以及常量池(constant pool information); 对象数组(object arrays)/类型数组(type arrays)所关联的 class, 还有 JIT 编译器优化后的class信息等。
很容易看出, PermGen 的使用量和JVM加载到内存中的 class 数量/大小有关。可以说 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 的主要原因, 是加载到内存中的 class 数量太多或体积太大。
解决方案
1. 解决程序启动时产生的 OutOfMemoryError
在程序启动时, 如果 PermGen 耗尽而产生 OutOfMemoryError 错误, 那很容易解决. 增加 PermGen 的大小, 让程序拥有更多的内存来加载 class 即可. 修改 -XX:MaxPermSize 启动参数, 类似下面这样: java -XX:MaxPermSize=512m com.yourcompany.YourClass
2. 解决 redeploy 时产生的 OutOfMemoryError
我们可以进行堆转储分析(heap dump analysis) —— 在 redeploy 之后, 执行堆转储, 类似下面这样: jmap -dump:format=b,file=dump.hprof <process-id>
3. 解决运行时产生的 OutOfMemoryError
如果在运行的过程中发生 OutOfMemoryError, 首先需要确认 GC是否能从PermGen中卸载class。 官方的JVM在这方面是相当的保守(在加载class之后,就一直让其驻留在内存中,即使这个类不再被使用). 但是, 现代的应用程序在运行过程中, 会动态创建大量的class, 而这些class的生命周期基本上都很短暂, 旧版本的JVM 不能很好地处理这些问题。那么我们就需要允许JVM卸载class。使用下面的启动参数: -XX:+CMSClassUnloadingEnabled
4. Metaspace
原因分析
从Java 8开始,内存结构发生重大改变, 不再使用Permgen, 而是引入一个新的空间: Metaspace. 这种改变基于多方面的考虑, 部分原因列举如下:
- Permgen空间的具体多大很难预测。指定小了会造成 java.lang.OutOfMemoryError: Permgen size 错误, 设置多了又造成浪费。
- 为了 GC 性能 的提升, 使得垃圾收集过程中的并发阶段不再 停顿, 另外对 metadata 进行特定的遍历(specific iterators)。
- 对 G1垃圾收集器 的并发 class unloading 进行深度优化。
在Java8中,将之前 PermGen 中的所有内容, 都移到了 Metaspace 空间。例如: class 名称, 字段, 方法, 字节码, 常量池, JIT优化代码, 等等。
Metaspace 的使用量与JVM加载到内存中的 class 数量/大小有关。可以说, java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace 错误的主要原因, 是加载到内存中的 class 数量太多或者体积太大。
解决方案
如果抛出与 Metaspace 有关的 OutOfMemoryError , 第一解决方案是增加 Metaspace 的大小. 使用下面这样的启动参数: -XX:MaxMetaspaceSize=512m
5. Unable to create new native thread
原因分析
JVM向操作系统申请创建新的 native thread(原生线程)时, 就有可能会碰到 java.lang.OutOfMemoryError: Unable to create new native thread 错误. 如果底层操作系统创建新的 native thread 失败, JVM就会抛出相应的OutOfMemoryError. 原生线程的数量受到具体环境的限制, 通过一些测试用例可以找出这些限制, 请参考下文的示例. 但总体来说, 导致 java.lang.OutOfMemoryError: Unable to create new native thread 错误的场景大多经历以下这些阶段:
- Java程序向JVM请求创建一个新的Java线程;
- JVM本地代码(native code)代理该请求, 尝试创建一个操作系统级别的 native thread(原生线程);
- 操作系统尝试创建一个新的native thread, 需要同时分配一些内存给该线程;
- 如果操作系统的虚拟内存已耗尽, 或者是受到32位进程的地址空间限制(约2-4GB), OS就会拒绝本地内存分配;
- JVM抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Unable to create new native thread 错误。
解决方案
有时可以修改系统限制来避开 Unable to create new native thread 问题. 假如JVM受到用户空间(user space)文件数量的限制, 像下面这样,就应该想办法增大这个值:
[root@dev ~]# ulimit -a core file size (blocks, -c) 0 ...... 省略部分内容 ...... max user processes (-u) 1800
6. Out of swap space
原因分析
如果 native heap 内存耗尽, 内存分配时, JVM 就会抛出 java.lang.OutOfmemoryError: Out of swap space? 错误消息, 这个消息告诉用户, 请求分配内存的操作失败了。
Java进程使用了虚拟内存才会发生这个错误。 对 Java的垃圾收集 来说这是很难应付的场景。即使现代的 GC算法 很先进, 但虚拟内存交换引发的系统延迟, 会让 GC暂停时间 膨胀到令人难以容忍的地步。
通常是操作系统层面的原因导致 java.lang.OutOfMemoryError: Out of swap space? 问题, 例如:
- 操作系统的交换空间太小。
- 机器上的某个进程耗光了所有的内存资源。
当然也可能是应用程序的本地内存泄漏(native leak)引起的, 例如, 某个程序/库不断地申请本地内存,却不进行释放。
解决方案
第一种, 也是最简单的方法, 增加虚拟内存(swap space) 的大小. 各操作系统的设置方法不太一样, 比如Linux,可以使用下面的命令设置:
swapoff -a
dd if=/dev/zero of=swapfile bs=1024 count=655360
mkswap swapfile
swapon swapfile7. Requested array size exceeds VM limit
原因分析
这个错误是由JVM中的本地代码抛出的. 在真正为数组分配内存之前, JVM会执行一项检查: 要分配的数据结构在该平台是否可以寻址(addressable). 当然, 这个错误比你所想的还要少见得多。
一般很少看到这个错误, 因为Java使用 int 类型作为数组的下标(index, 索引)。在Java中, int类型的最大值为 2^31 – 1 = 2,147,483,647。大多数平台的限制都约等于这个值 —— 例如在 64位的 MB Pro 上, Java 1.7 平台可以分配长度为 2,147,483,645, 以及 Integer.MAX_VALUE-2) 的数组。
再增加一点点长度, 变成 Integer.MAX_VALUE-1 时, 就会抛出我们所熟知的 OutOfMemoryError: Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit`
在有的平台上, 这个最大限制可能还会更小一些, 例如在32位Linux, OpenJDK 6 上面, 数组长度大约在 11亿左右(约2^30) 就会抛出 “java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit“ 错误。要找出具体的限制值,
解决方案
发生 java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit 错误的原因可能是:
- 数组太大, 最终长度超过平台限制值, 但小于
Integer.MAX_INT - 为了测试系统限制, 故意分配长度大于
2^31-1的数组。
第一种情况, 需要检查业务代码, 确认是否真的需要那么大的数组。如果可以减小数组长度, 那就万事大吉. 如果不行，可能需要把数据拆分为多个块, 然后根据需要按批次加载。
如果是第二种情况, 请记住, Java 数组用 int 值作为索引。所以数组元素不能超过 2^31-1 个. 实际上, 代码在编译阶段就会报错,提示信息为 “error: integer number too large”。
8. nativeGetNewTLA
weblogic服务器内存溢出，经常报 java.lang.OutOfMemoryError: nativeGetNewTLA。 经查是由于 weblogic 使用 jrockit jvm时才会出现这样的问题。网上查了好久解决方案，给出的都是 调整 -XXtlaSize 这个参数。按照网上的说法，我将 -XXtlaSize 调成512M依然出错。
郁闷之余，直接改weblogic的jvm， 改完之后就没有再报错了。
修改方法：在startWeblgoic.sh 头上加一句 JAVA_VENDOR=Sun 即可。
