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java OOM内存异常的四种类型及异常与解决方案

发表于: 2015-05-19   作者:ronin47   来源:转载   浏览:
摘要:        OOM异常的四种类型:       一: StackOverflowError :通常因为递归函数引起(死递归,递归太深)。-Xss 128k 一般够用。        二: out Of memory: PermGen Space:通常是动态类大多,比如web 服务器自动更新部署时引起。-Xmx

       OOM异常的四种类型:

   

  一: StackOverflowError :通常因为递归函数引起(死递归,递归太深)。-Xss 128k 一般够用。

 

     二: out Of memory: PermGen Space:通常是动态类大多,比如web 服务器自动更新部署时引起。-Xmx 256M,一般够用。JDK 8 没有PermGen Space,相对应是MetaSpace

 

       三:  OutOfMemoryError:unable to create native thread : 线程数太多(查看下线程数)或者给虚拟机内存过大( -Xmx 值小点)

 

      四:   out Of memory :heap space  : 没有及时释放对象,主要查下各类集合引用的对象。这类问题最难查,可借且 jvisualvm 程序,仔细分析

      

       下面,开始讲道理

       遇到内存问题,大多数程序员会觉得头痛,看到报内存异常问题不知怎么办,觉得太多专业术语。所以,我打算用最用最简洁的话,解释清楚内存问题。

       从开头讲起,计算机在运行程序的时候,都是一条条指令的运行,那么运行到哪里了,总得有个标记,这个标记就是放在程序计数寄存器中。

      不管我们执行的是进程还是线程,最终要执行的都是一个个的方法(函数 function)。方法有传入的参数,还有传出的参数,执行过程中,还有变量,那么总得给这个方法一块内存,我们叫这块内存为栈(stack),这块内存在方法执行完后,就没必要存在了,就会清理掉,所以你也可以理解成“暂” 时的。

      方法运行的时候,会生成些结果,有些结果占用的内存比较大,不适合用参数来传递,而且这个结果可能要保留很久,所以需要一个大块的内存,叫“堆”(heap),可以想象成一个大仓库,总是要堆些东西。在 c 里面用 alloc() 分配,free()还释放, java里用 new 来分配。

      在java 中,还有个叫本地栈,专门给调用native 程序用的,比如win32的代码。

     

      好了,基本概念就如上,很简单。下面讲内存释放问题。

      计算机的内存总是有限的,所以,使用完一块内存,最好马上释放掉,给其它程序用。使用很简单,new 一下,一块内存就被用了。但释放就没那么简单了,因为不知道谁该来释放。打个比方,就象超市的塑料袋,厂家生产出来后,给超市,超市又给顾客,那顾客用完后是不是会妥善的把塑料袋处理掉?扔在阴沟里的塑料袋得怎么处理?

      对C/C++程序,必须仔细规划程序结构,及时的调用free()。不过,现实情况就象塑料袋一样,free()函数有时候还真不知道放哪里最合适,即保证需要的人还能用,又要确保没有人用的时候要销毁。

     

       所以java就想到自动回收内存机制

       回收的原理就象有辆垃圾车,整天都在城市里转,发现垃圾就收回来。

       首先,垃圾车得发现垃圾,基本的就是 计数法,如果某个对象 A,被B使用了,计数值就加1,不被使用了就减1。如果计数值是0,那么就回收。这个叫 计数/清理法  。 

       计数法会出现问题是,如果A引用B,B引用A,但A和B都不被主程序引用,那么A和B应该都被清理,但计数值又不是0,所以无法清理,针对这个问题,就产生了标记法。标记法从主程序的对象(root obecjt)开始找,如果某个对象(比如A)被主程序引用,那就是活的,该对象又引用其它的(比如B),那么B也是活的。 如果C对象不被A和B引用,那么C就是死的。i活与死都做个标记,这就叫标记法 

       发现之后,就得清理,怎么清理呢?最简单的就是把内存标记为未用。这叫清理法

       简单的清理,会引起内存碎片,比如家里的冰箱,一个个格子里都塞些小零碎,现在要放整个西瓜进去,怎么办? 那就要整理,把小块的碎片集中放,腾出地方放西瓜。这叫整理法。

       如果整理东西的时候,地方有限,那小块的碎片得左腾右挪的,效率比较低,所以,最好是有块空的场地,和原来一样大,那整理起来顺手多了,所以就搞两块内存,一块内存是当前使用的,另一块内存是整理的时候用的,整理的时候把当前用的复制过去,这叫做 复制法。 

        简单的复制法有个问题,内存有一半平时不用,比较浪费。经过研究发现,有大量对象生命期很短,也就是说要复制的内存其实不大。所以java 把当前使用的分配得大些,叫eden区,第一次复制的时候把eden复制到一个小块的区域,叫 survival 区。再下一次的时候,检查eden区和survival区还活着的对象,再复制到第二个survival区。所以,survial区有两块。

       这样做了后,还有个问题,有些对象要活很久,总是在 survival区复制来复制去,浪费时间,所以复制到一定次数后,被判断为长期有效对象,于是就另外再开辟一块内存,叫它老年代内存,把老年对象复制到这里去。而eden和survival叫新生代区。年老代的内存也会被清理,只是不象新生代区那么频繁,而且不会采用复制法,只采用整理法,因为没多余的内存。

        另外,java是个动态语言,运行时可以拿到类的定义信息,还可以产生动态的类,所以需要一个区域专门放类的定义 ,在JDK 8之前 叫永久代区 permanent generation ,永久代区的信息很难清理,因为不知道某个类是不是会再次被用到。而且最初sun 也只是设置了较小的区域给永久代,因为认为类在程序启动的时候都基本被确定了,不需要很大,但是因为现在的程序大量使用到动态特性,比如web程序中的jsp,就是会被动态编译,各种框架也会用到动态代理机制,所以产生了大量类放到了永久代,不小心就产生了PermGen out of memeory 错误。到了JDK 8,为了解决这个问题,取而代之的是 MetaSpace,其实MetaSpace只是默认下放大的限制,默认是无限。。。

 

       讲到这里,垃圾回收的发现与清理叫完了,接下来得讲怎么执行。也就是垃圾车多久去逛下城市,是只派一辆车吗?还是多派几辆。如果只派一辆,那就是串行执行,如果多派几辆,那么就是并行执行。

       针对 新生代和年老代,是有不同的执行者,采用的策略也有点不一样。

       

       下面再给JVM 的参数

垃圾搜集器选择参数

 

           UseSerialGC:开启此参数使用serial & serial old搜集器(client模式默认值)。

           UseParNewGC:开启此参数使用ParNew & serial old搜集器(不推荐)。

           UseConcMarkSweepGC:开启此参数使用ParNew & CMS(serial old为替补)搜集器。

           UseParallelGC:开启此参数使用parallel scavenge & parallel old搜集器(server模式默认值)。

           UseParallelOldGC:开启此参数在年老代使用parallel old搜集器(该参数在JDK1.5之后已无用)。

 

JVM各个内存区域大小相关参数

 

           Xms:堆的初始值。默认为物理内存的1/64,最大不超1G。

           Xmx:堆的最大值。默认为物理内存的1/4,最大不超1G。

           Xmn:新生代的大小。

           Xss:线程栈大小。

           PermSize:永久代初始大小。默认为物理内存的1/64,最大不超1G。

           MaxPermSize:永久代最大值。默认为物理内存的1/4,最大不超1G。

           NewRatio:新生代与年老代的比例。比如为3,则新生代占堆的1/4,年老代占3/4。

           SurvivorRatio:新生代中调整eden区与survivor区的比例,默认为8,即eden区为80%的大小,两个survivor分别为10%的大小。(备注:这个参数设定是讲解复制算法那一章中,解决复制算法内存减半的办法。eden区即是复制算法一章中80%的那部分,而survivor区则是两个10%的那部分。)

 

垃圾搜集器性能 通用参数

          

           PretenureSizeThreshold:晋升年老代的对象大小。默认为0,比如设为10M,则超过10M的对象将不在eden区分配,而直接进入年老代。

           MaxTenuringThreshold:晋升老年代的最大年龄。默认为15,比如设为10,则对象在10次普通GC后将会被放入年老代。

           DisableExplicitGC:禁用System.gc()。

 

并行搜集器参数

 

           ParallelGCThreads:回收时开启的线程数。默认与CPU个数相等。

           GCTimeRatio:设置系统的吞吐量。比如设为99,则GC时间比为1/1+99=1%,也就是要求吞吐量为99%。若无法满足会缩小新生代大小。

           MaxGCPauseMillis:设置垃圾回收的最大停顿时间。若无法满足设置值,则会优先缩小新生代大小,仍无法满足的话则会牺牲吞吐量。

          

并发搜集器参数

 

           CMSInitiatingOccupancyFraction:触发CMS收集器的内存比例。比如60%的意思就是说,当内存达到60%,就会开始进行CMS并发收集。

           UseCMSCompactAtFullCollection:这个前面已经提过,用于在每一次CMS收集器清理垃圾后送一次内存整理。

 

           CMSFullGCsBeforeCompaction:设置在几次CMS垃圾收集后,触发一次内存整理。

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