前提概要
对于JVM服务而言呈现了OOM(Out Of Memory)问题，并且对其进行相干的解决是作为一个Java技术栈人员必备的实战能力。在此总结了一些绝对通用的计划，心愿能帮忙到大家。
剖析起因
某Java服务呈现了OOM，最常见的起因为：
- 有可能是内存调配的确过小，而失常业务应用了大量内存（失常景象）
- 某一个对象被频繁申请，却没有开释，内存一直透露，导致内存耗尽（内存透露、代码问题）
- 某一个资源被频繁申请，系统资源耗尽，例如：一直创立线程，一直发动网络连接（线程一直创立、代码问题）
排查计划
确认是不是内存自身就调配过小
办法：jmap -heap pid
如上图，能够查看新生代，老生代堆内存的调配大小以及应用状况，看是否自身调配过小。
找到最耗内存的对象
办法：jmap -histo:live 10765 | more
如上图，输出命令后，会以表格的模式显示存活对象的信息，并依照所占内存大小排序：
- 实例数
- 所占内存大小
- 类名
是不是很直观？对于实例数较多，占用内存大小较多的实例/类，相干的代码就要针对性review了。
上图中占内存最多的对象是RingBufferLogEvent，共占用内存18M，属于失常应用范畴。
如果发现某类对象占用内存很大（例如几个G），很可能是类对象创立太多，且始终未开释。例如：
- 申请完资源后，未调用close()或dispose()开释资源
- 消费者生产速度慢（或进行生产了），而生产者一直往队列中投递工作，导致队列中工作累积过多
线上执行该命令会强制执行一次fullgc。另外还能够dump内存进行剖析。
确认是否是资源耗尽
工具：
- pstree
- netstat
查看过程创立的线程数，以及网络连接数，如果资源耗尽，也可能呈现OOM。
这里介绍另一种办法，通过
/proc/${PID}/fd/proc/${PID}/task能够别离查看句柄详情和线程数。
例如，某一台线上服务器的sshd过程PID是9339，查看
ll /proc/9339/fdll /proc/9339/task如上图，sshd共占用了四个句柄
- 0 -> 规范输出
- 1 -> 规范输入
- 2 -> 规范谬误输入
- 3 -> socket（容易想到是监听端口）
sshd只有一个主线程PID为9339，并没有多线程。
所以，只有
ll /proc/${PID}/fd | wc -lll /proc/${PID}/task | wc -l （成果等同pstree -p | wc -l）就能晓得过程关上的句柄数和线程数。
Java内存溢出OOM
JVM中常见的两个谬误
- StackoverFlowError ：栈溢出
- OutOfMemoryError: java heap space：堆溢出
除此之外，还有以下的谬误
java.lang.StackOverflowErrorjava.lang.OutOfMemoryError：java heap spacejava.lang.OutOfMemoryError：GC overhead limit exceeededjava.lang.OutOfMemoryError：Direct buffer memoryjava.lang.OutOfMemoryError：unable to create new native threadjava.lang.OutOfMemoryError：MetaspaceOutOfMemoryError和StackOverflowError是属于Error，不是Exception
StackoverFlowError
堆栈溢出，咱们有最简略的一个递归调用，就会造成堆栈溢出，也就是深度的办法调用栈个别是512K，一直的深度调用，直到栈被撑破
public class StackOverflowErrorDemo { public static void main(String[] args) { stackOverflowError(); } /** * 栈个别是512K，一直的深度调用，直到栈被撑破 * Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError */ private static void stackOverflowError() { stackOverflowError(); }}运行后果
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError at com.moxi.interview.study.oom.StackOverflowErrorDemo.stackOverflowError(StackOverflowErrorDemo.java:17)OutOfMemoryError：java heap space
创立了很多对象，导致堆空间不够存储
public class JavaHeapSpaceDemo { public static void main(String[] args) { // 堆空间的大小 -Xms10m -Xmx10m // 创立一个 80M的字节数组 byte [] bytes = new byte[80 * 1024 * 1024]; }}咱们创立一个80M的数组，会间接呈现Java heap space
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap spaceGC overhead limit exceeded
GC回收工夫过长时会抛出OutOfMemoryError，过长的定义是，超过了98%的工夫用来做GC，并且回收了不到2%的堆内存
为了更快的达到成果，咱们首先须要设置JVM启动参数
-Xms10m -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:MaxDirectMemorySize=5m异样呈现的步骤就是，咱们一直的像list中插入String对象，直到启动GC回收
public class GCOverheadLimitDemo { public static void main(String[] args) { int i = 0; List<String> list = new ArrayList<>(); try { while(true) { //1.6时intern()办法发现字符串常量池(存储永恒代)没有就复制,物理拷贝 //1.7时intern()办法发现字符串常量池(存储堆)没有就在保留地址值映射理论堆内存对象 list.add(String.valueOf(++i).intern()); } } catch (Exception e) { System.out.println("***************i:" + i); e.printStackTrace(); throw e; } finally { } }}运行后果
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2047K->2047K(2560K)] [ParOldGen: 7106K->7106K(7168K)] 9154K->9154K(9728K), [Metaspace: 3504K->3504K(1056768K)], 0.0311093 secs] [Times: user=0.13 sys=0.00, real=0.03 secs] [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2047K->0K(2560K)] [ParOldGen: 7136K->667K(7168K)] 9184K->667K(9728K), [Metaspace: 3540K->3540K(1056768K)], 0.0058093 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] Heap PSYoungGen total 2560K, used 114K [0x00000000ffd00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000) eden space 2048K, 5% used [0x00000000ffd00000,0x00000000ffd1c878,0x00000000fff00000) from space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000) to space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000) ParOldGen total 7168K, used 667K [0x00000000ff600000, 0x00000000ffd00000, 0x00000000ffd00000) object space 7168K, 9% used [0x00000000ff600000,0x00000000ff6a6ff8,0x00000000ffd00000) Metaspace used 3605K, capacity 4540K, committed 4864K, reserved 1056768K class space used 399K, capacity 428K, committed 512K, reserved 1048576KException in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded at java.lang.Integer.toString(Integer.java:403) at java.lang.String.valueOf(String.java:3099) at com.moxi.interview.study.oom.GCOverheadLimitDemo.main(GCOverheadLimitDemo.java:18)咱们可能看到 屡次Full GC，并没有清理出空间，在屡次执行GC操作后，就抛出异样 GC overhead limit
Direct buffer memory
Netty + NIO：这是因为NIO引起的
- NIO程序的时候常常会应用ByteBuffer来读取或写入数据，这是一种基于通道(Channel)与缓冲区(Buffer)的I/O形式，它能够应用Native函数库间接调配堆外内存
- 而后通过一个存储在Java堆外面的DirectByteBuffer对象作为这块内存的援用进行操作。这样能在一些场景中显著进步性能，因为防止了在Java堆和Native堆中来回复制数据。
ByteBuffer.allocate(capability)：第一种形式是调配JVM堆内存，属于GC管辖范畴，因为须要拷贝所以速度绝对较慢
ByteBuffer.allocteDirect(capability)：第二种形式是调配OS本地内存，不属于GC管辖范畴，因为不须要内存的拷贝，所以速度绝对较快
如果一直调配本地内存，堆内存很少应用，那么JVM就不须要执行GC，DirectByteBuffer对象就不会被回收，这时候堆内存短缺，但本地内存可能曾经应用光了，再次尝试调配本地内存就会呈现OutOfMemoryError，那么程序就解体了。
一句话说：本地内存不足，然而堆内存短缺的时候，就会呈现这个问题
咱们应用 -XX:MaxDirectMemorySize=5m 配置能应用的堆外物理内存为5M
-Xms20m -Xmx20m -XX:+PrintGCDetails -XX:MaxDirectMemorySize=5m而后咱们申请一个6M的空间
// 只设置了5M的物理内存应用，然而却调配 6M的空间 ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(6 1024 1024); 这个时候，运行就会呈现问题了
配置的maxDirectMemory：5.0MB
[GC (System.gc()) [PSYoungGen: 2030K->488K(2560K)] 2030K->796K(9728K), 0.0008326 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC (System.gc()) [PSYoungGen: 488K->0K(2560K)] [ParOldGen: 308K->712K(7168K)] 796K->712K(9728K), [Metaspace: 3512K->3512K(1056768K)], 0.0052052 secs] [Times: user=0.09 sys=0.00, real=0.00 secs] Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory at java.nio.Bits.reserveMemory(Bits.java:693) at java.nio.DirectByteBuffer.<init>(DirectByteBuffer.java:123) at java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(ByteBuffer.java:311) at com.moxi.interview.study.oom.DIrectBufferMemoryDemo.main(DIrectBufferMemoryDemo.java:19)unable to create new native thread
不可能创立更多的新的线程了，也就是说创立线程的下限达到了
在高并发场景的时候，会利用到
高并发申请服务器时，常常会呈现如下异样java.lang.OutOfMemoryError:unable to create new native thread，精确说该 native thread 异样与对应的平台无关
导致起因：
利用创立了太多线程，一个利用过程创立多个线程，超过零碎承载极限
服务器并不容许你的应用程序创立这么多线程，Linux零碎默认运行单个过程能够创立的线程为1024个，如果利用创立超过这个数量，就会报 java.lang.OutOfMemoryError:unable to create new native thread
解决办法
- 想方法升高你应用程序创立线程的数量，剖析利用是否真的须要创立这么多线程，如果不是，改代码将线程数降到最低
- 对于有的利用，的确须要创立很多线程，远超过linux零碎默认1024个线程限度，能够通过批改linux服务器配置，扩充linux默认限度
public class UnableCreateNewThreadDemo { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; ; i++) { System.out.println("************** i = " + i); new Thread(() -> { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(Integer.MAX_VALUE); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }, String.valueOf(i)).start(); } }}这个时候，就会呈现下列的谬误，线程数大略在 900多个
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to cerate new native thread如何查看线程数
ulimit -uMetaspace
元空间内存不足，Matespace元空间利用的是本地内存
-XX:MetaspaceSize 的初始化大小为20M
元空间是什么
元空间就是咱们的办法区，寄存的是类模板，类信息，常量池等
Metaspace是办法区HotSpot中的实现，它与长久代最大的区别在于：Metaspace并不在虚拟内存中，而是应用本地内存，也即在java8中，class metadata（the virtual machines internal presentation of Java class），被存储在叫做Metaspace的native memory
永恒代（java8后背元空间Metaspace取代了）寄存了以下信息：
- 虚拟机加载的类信息
- 常量池
- 动态变量
- 即时编译后的代码
模仿Metaspace空间溢出，咱们一直生成类 往元空间里灌输，类占据的空间总会超过Metaspace指定的空间大小
代码 在模仿异样生成时候，因为初始化的元空间为20M，因而咱们应用JVM参数调整元空间的大小，为了更好的成果
-XX:MetaspaceSize=8m -XX:MaxMetaspaceSize=8m代码如下：
public class MetaspaceOutOfMemoryDemo { // 动态类 static class OOMTest { } public static void main(final String[] args) { // 模仿计数多少次当前产生异样 int i =0; try { while (true) { i++; // 应用Spring的动静字节码技术 Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(OOMTest.class); enhancer.setUseCache(false); enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() { @Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { return methodProxy.invokeSuper(o, args); } }); } } catch (Exception e) { System.out.println("产生异样的次数:" + i); e.printStackTrace(); } finally { } }}会呈现以下谬误：
产生异样的次数: 201
java.lang.OutOfMemoryError:Metaspace留神
- 在JDK1.7之前:永恒代是办法区的实现，寄存了运行时常量池、字符串常量池和动态变量等。
- 在JDK1.7:永恒代是办法区的实现，将字符串常量池和动态变量等移出至堆内存。运行时常量池等剩下的还再永恒代(办法区)
在JDK1.8及当前：永恒代被元空间代替，相当于元空间实现办法区，此时字符串常量池和动态变量还在堆，运行时常量池还在办法区(元空间)，元空间应用的是间接内存。
- -XX:MetaspaceSize=N//设置Metaspace的初始（和最小大小）
- -XX:MaxMetaspaceSize=N//设置Metaspace的最大大小 与永恒代很大的不同就是，如果不指定大小的话，随着更多类的创立，虚构机会耗尽所有可用的零碎内存。