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tomcat内存溢出原因分析与解决以及java内存溢出、栈溢出的原因与排查方法

tomcat

在生产环境中tomcat内存设置不好很容易出现内存溢出。造成内存原因是不一样的,当然处理方式也不一样。

  这里根据平时遇到的情况和相关资料进行一个总结。常见的一般会有下面三种情况:

  1.OutOfMemoryError: Java heap space

  2.OutOfMemoryError: PermGen space

  3.OutOfMemoryError: unable to create new native thread.

  对于前两种情况,在应用本身没有内存泄露的情况下可以用设置tomcat jvm参数来解决。(-Xms -Xmx -XX: PermSize   -XX:MaxPermSize)

  最后一种可能需要调整操作系统和tomcat jvm参数同时调整才能达到目的。

  第一种:是堆溢出

  在JVM中如果98%的时间是用于GC且可用的 Heap size 不足2%的时候将抛出此异常信息。

  没有内存泄露的情况下,调整-Xms -Xmx参数可以解决。

  -Xms:初始堆大小

  -Xmx:最大堆大小

  但堆的大小受下面三方面影响:

  1.相关操作系统的数据模型(32-bt还是64-bit)限制;(32位系统下,一般限制在1.5G~2G;我在2003 server 系统下(物理内存:4G和6G,jdk:1.6)测试 1612M,64为操作系统对内存无限制。)

  2.系统的可用虚拟内存限制;

  3.系统的可用物理内存限制。

  堆的大小可以使用 java -Xmx***M   version 命令来测试。支持的话会出现jdk的版本号,不支持会报错。

  -Xms -Xmx一般配置成一样比较好比如set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m

  第二种:永久保存区域溢出

  PermGen space的全称是Permanent Generationspace,是指内存的永久保存区域。这一部分用于存放Class和Meta的信息,Class在被 Load的时候被放入PermGenspace区域,它和和存放Instance的Heap区域不同,GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGenspace进行清理,所以如果你的APP会LOAD很多CLASS的话,就很可能出现PermGenspace错误。这种错误常见在web服务器对JSP进行precompile的时候。但目前的hibernate和spring项目中也很容易出现这样的问题。http://www.javaeye.com/topic/80620?page=1 的帖子有讨论的这个问题。可能是由于这些框架会动态class,而且jvm的gc是不会清理PemGen space的,导致内存溢出。

  这一个一般是加大-XX: PermSize   -XX:MaxPermSize 来解决问题。

  -XX: PermSize 永久保存区域初始大小

  -XX: PermSize 永久保存区域初始最大值

  这一般结合第一条使用,比如 set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m   -XX: PermSize=128M -XX: PermSize=256M

  有一点需要注意:java -Xmx***M   version 命令来测试的最大堆内存是 -Xmx与 -XX: PermSize的和 比如系统支持最大的jvm堆大小事1.5G,那   -Xmx1024m   -XX: PermSize=768M 是无法运行的。

  第三种:无法创建新的线程。

  这种现象比较少见,也比较奇怪,主要是和jvm与系统内存的比例有关。

  这种怪事是因为JVM已经被系统分配了大量的内存(比如1.5G),并且它至少要占用可用内存的一半。有人发现,在线程个数很多的情况下,你分配给JVM的内存越多,那么,上述错误发生的可能性就越大。

  产生这种现象的原因如下:每一个32位的进程最多可以使用2G的可用内存,因为另外2G被操作系统保留。这里假设使用1.5G给JVM,那么还余下500M可用内存。这500M内存中的一部分必须用于系统dll的加载,那么真正剩下的也许只有400M,现在关键的地方出现了:当你使用Java创建一个线程,在JVM的内存里也会创建一个Thread对象,但是同时也会在操作系统里创建一个真正的物理线程(参考JVM规范),操作系统会在余下的400兆内存里创建这个物理线程,而不是在JVM的1500M的内存堆里创建。在jdk1.4里头,默认的栈大小是256KB,但是在jdk1.5里头,默认的栈大小为1M每线程,因此,在余下400M的可用内存里边我们最多也只能创建400个可用线程。

  这样结论就出来了,要想创建更多的线程,你必须减少分配给JVM的最大内存。还有一种做法是让JVM宿主在你的JNI代码里边。

  给出一个有关能够创建线程的最大个数的估算公式:

  (MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads

  对于jdk1.5而言,假设操作系统保留120M内存:

  1.5GB JVM: (2GB-1.5Gb-120MB)/(1MB) = ~380 threads

  1.0GB JVM: (2GB-1.0Gb-120MB)/(1MB) = ~880 threads

  在2000/XP/2003的boot.ini里头有一个启动选项,好像是:/PAE /3G ,可以让用户进程最大内存扩充至3G,这时操作系统只能占用最多1G的虚存。那样应该可以让JVM创建更多的线程。

  因此这种情况需要结合操作系统进行相关调整。

  因此:我们需要结合不同情况对tomcat内存分配进行不同的诊断才能从根本上解决问题。

说完了原因后如何设置呢?

这里面有两种情况:

1、当用控制台启动的时候可以在,catalina.bat最前面加入 set JAVA_OPTS=-Xms128m -Xmx350m 。。。。

2、当用服务启动的时候,设置的方法是不一样的,这点很多人忽视。见图如下,只有在这里设置才生效,这个困扰了我一会。


当然也可以在注册表中进行配置,注册表的位置如下:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Apache Software Foundation\Procrun 2.0\Tomcat7\Parameters

以上内容配置好后,应该不会出现这些问题,当然程序不能有内存泄漏。

java

 1、 内存溢出的原因是什么?

       内存溢出是由于没被引用的对象(垃圾)过多造成JVM没有及时回收,造成的内存溢出。如果出现这种现象可行代码排查:

一)是否App中的类中和引用变量过多使用了Static修饰 如public staitc Student s;在类中的属性中使用 static修饰的最好只用基本类型或字符串。如public static int i = 0; //public static String str;

二)是否App中使用了大量的递归或无限递归(递归中用到了大量的建新的对象)

三)是否App中使用了大量循环或死循环(循环中用到了大量的新建的对象)

四)检查App中是否使用了向数据库查询所有记录的方法。即一次性全部查询的方法,如果数据量超过10万多条了,就可能会造成内存溢出。所以在查询时应采用“分页查询”。

五)检查是否有数组,List,Map中存放的是对象的引用而不是对象,因为这些引用会让对应的对象不能被释放。会大量存储在内存中。

六)检查是否使用了“非字面量字符串进行+”的操作。因为String类的内容是不可变的,每次运行"+"就会产生新的对象,如果过多会造成新String对象过多,从而导致JVM没有及时回收而出现内存溢出。

如String s1 = "My name";

String s2 = "is";

String s3 = "xuwei";

String str = s1 + s2 + s3 +.........;这是会容易造成内存溢出的

但是String str =  "My name" + " is " + " xuwei" + " nice " + " to " + " meet you"; //但是这种就不会造成内存溢出。因为这是”字面量字符串“,在运行"+"时就会在编译期间运行好。不会按照JVM来执行的。

在使用String,StringBuffer,StringBuilder时,如果是字面量字符串进行"+"时,应选用String性能更好;如果是String类进行"+"时,在不考虑线程安全时,应选用StringBuilder性能更好。

七)使用 DDMS工具进行查找内存溢出的大概位置

2、栈溢出的原因

      一)、是否有递归调用

二)、是否有大量循环或死循环

三)、全局变量是否过多

四)、 数组、List、map数据是否过大

五)使用DDMS工具进行查找大概出现栈溢出的位置

Java Heap分为3个区:

1.Young 2.Old 3.Permanent。Young保存刚实例化的对象。当该区被填满时,GC会将对象移到Old区。Permanent区则负责保存反射对象,本文不讨论该区。

JVM有2个GC线程:
第一个线程负责回收Heap的Young区;
第二个线程在Heap不足时,遍历Heap,将Young 区升级为Older区,Older区的大小等于-Xmx减去-Xmn,不能将-Xms的值设的过大,因为第二个线程被迫运行会降低JVM的性能。

为什么一些程序频繁发生GC?有如下原因:
1. 程序内调用了System.gc()或Runtime.gc()。
2. 一些中间件软件调用自己的GC方法,此时需要设置参数禁止这些GC。
3. Java的Heap太小,一般默认的Heap值都很小。
4. 频繁实例化对象,Release对象 此时尽量保存并重用对象,例如使用StringBuffer()和String()。

如果你发现每次GC后,Heap的剩余空间会是总空间的50%,这表示你的Heap处于健康状态许多Server端的Java程序每次GC后最好能有65%的剩余空间。

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