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1譬正、Tomcat內(nèi)存溢出的原因分析

?????????生產(chǎn)環(huán)境中Tomcat內(nèi)存設(shè)置不好很容易出現(xiàn)內(nèi)存溢出亿眠。造成內(nèi)存溢出是不一樣的，當(dāng)然處理方式也不一樣壶谒，這里根據(jù)平時(shí)遇到的情況和相關(guān)資料進(jìn)行一個(gè)總結(jié)。常見(jiàn)的一般會(huì)有下面三種情況：

OutOfMemoryError： Java heap space

OutOfMemoryError： PermGen space

OutOfMemoryError： unable to create new native thread.

2豌蟋、Tomcat內(nèi)存溢出的解決辦法

????????對(duì)于前兩種情況土居，在應(yīng)用本身沒(méi)有內(nèi)存泄露的情況下可以用設(shè)置tomcat jvm參數(shù)來(lái)解決。（-Xms -Xmx -XX：PermSize -XX：MaxPermSize）娶耍；最后一種可能需要調(diào)整操作系統(tǒng)和tomcat jvm參數(shù)同時(shí)調(diào)整才能達(dá)到目的免姿，具體辦法如下：

1、堆內(nèi)存溢出（OutOfMemoryError:Java heap space）

? ??????Linux服務(wù)器：

????????在/usr/local/apache-tomcat-5.5.23/bin 目錄下的catalina.sh添加如下代碼

JAVA_OPTS='-Xms512m -Xmx1024m'

? ? ? ? 或者

?JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m"

? ? ? ? 或者

?CATALINA_OPTS="-server -Xms256m -Xmx300m"

?????????Windows服務(wù)器：

? ? ? ? ?在catalina.bat最前面加入如下代碼

set JAVA_OPTS=-Xms128m -Xmx350m

????????或者

set CATALINA_OPTS=-Xmx300M -Xms256M

????????基本參數(shù)說(shuō)明：區(qū)別是一個(gè)直接設(shè)置jvm內(nèi)存榕酒， 另一個(gè)設(shè)置tomcat內(nèi)存胚膊，CATALINA_OPTS似乎可以與JAVA_OPTS不加區(qū)別的使用；-client和-server兩個(gè)參數(shù)用于設(shè)置虛擬機(jī)使用何種運(yùn)行模式想鹰，作為第一個(gè)參數(shù)紊婉，client模式啟動(dòng)比較快，但運(yùn)行時(shí)性能和內(nèi)存管理效率不如server模式辑舷，通常用于客戶端應(yīng)用程序喻犁；server模式啟動(dòng)比client慢，但可獲得更高的運(yùn)行性能惩妇。

????????在windows上株汉，缺省的虛擬機(jī)類型為client模式，如果要使用server模式歌殃，就需要在啟動(dòng)虛擬機(jī)時(shí)加-server參數(shù)乔妈，以獲得更高性能，對(duì)服務(wù)器端應(yīng)用氓皱，推薦采用server模式路召，尤其是多個(gè)CPU的系統(tǒng)勃刨。

????????在Linux，Solaris上缺省采用server模式股淡。

????????-Xms<size>：設(shè)置虛擬機(jī)可用內(nèi)存堆的初始大小身隐，缺省單位為字節(jié)，該大小為1024的整數(shù)倍并且要大于1MB唯灵，可用k(K)或m(M)為單位來(lái)設(shè)置較大的內(nèi)存數(shù)贾铝。初始堆大小為2MB。加“m”說(shuō)明是MB埠帕，否則就是KB了垢揩。例如：-Xms6400K，-Xms256M

????????-Xmx<size>：設(shè)置虛擬機(jī) 的最大可用大小敛瓷，缺省單位為字節(jié)叁巨。該值必須為1024整數(shù)倍，并且要大于2MB呐籽》嫔祝可用k(K)或m(M)為單位來(lái)設(shè)置較大的內(nèi)存數(shù)。缺省堆最大值為64MB狡蝶。例如：-Xmx81920K庶橱，-Xmx80M

????????當(dāng)應(yīng)用程序申請(qǐng)了大內(nèi)存運(yùn)行時(shí)虛擬機(jī)拋出java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space錯(cuò)誤，就需要使用-Xmx設(shè)置較大的可用內(nèi)存堆牢酵。

????????PermSize/MaxPermSize：定義Perm段的尺寸悬包，即永久保存區(qū)域的大小，PermSize為JVM啟動(dòng)時(shí)初始化Perm的內(nèi)存大锈梢摇布近；MaxPermSize為最大可占用的Perm內(nèi)存大小。

????????在用戶生產(chǎn)環(huán)境上一般將這兩個(gè)值設(shè)為相同丝格，以減少運(yùn)行期間系統(tǒng)在內(nèi)存申請(qǐng)上所花的開(kāi)銷撑瞧。

????????如果用startup.bat啟動(dòng)tomcat,OK設(shè)置生效.夠成功的分配200M內(nèi)存.

2、永久保存區(qū)域溢出（OutOfMemoryError:PermGen space）

? ??????PermGen space的全稱是Permanent Generation space,是指內(nèi)存的永久保存區(qū)域显蝌。

????????這塊內(nèi)存主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader時(shí)就會(huì)被放到PermGen space中预伺，它和存放類實(shí)例(Instance)的Heap區(qū)域不同。

????????GC(Garbage Collection)不會(huì)在主程序運(yùn)行期對(duì)PermGen space進(jìn)行清理曼尊，所以如果你的應(yīng)用中有很CLASS的話,就很可能出現(xiàn)PermGen space錯(cuò)誤酬诀。

?????????這種錯(cuò)誤常見(jiàn)在web服務(wù)器對(duì)JSP進(jìn)行pre compile的時(shí)候。如果你的WEB APP下都用了大量的第三方j(luò)ar, 其大小超過(guò)了jvm默認(rèn)的大小(4M)那么就會(huì)產(chǎn)生此錯(cuò)誤信息了骆撇。

????????但目前的hibernate和spring項(xiàng)目中也很容易出現(xiàn)這樣的問(wèn)題瞒御。可能是由于這些框架會(huì)動(dòng)態(tài)class神郊，而且jvm的gc是不會(huì)清理PemGen space的肴裙，超過(guò)了jvm默認(rèn)的大小(4M)趾唱，導(dǎo)致內(nèi)存溢出。

????????建議：將相同的第三方j(luò)ar文件移置到tomcat/shared/lib目錄下蜻懦，這樣可以達(dá)到減少jar 文檔重復(fù)占用內(nèi)存的目的甜癞。

????????這一個(gè)一般是加大-XX：PermSize -XX：MaxPermSize 來(lái)解決問(wèn)題⊥鹉耍　　-XX：PermSize 永久保存區(qū)域初始大小　　-XX：PermSize 永久保存區(qū)域初始最大值悠咱。

????????這一般結(jié)合第一條使用，比如 set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m -XX：PermSize=128M -XX：PermSize=256M

????????解決辦法1

????????Linux服務(wù)器：

在catalina.sh的第一行增加：

JAVA_OPTS= -Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m

????????或者在“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行：

JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m

????????Windows服務(wù)器：

在catalina.bat的第一行增加：

set JAVA_OPTS=-Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m

????????解決辦法2

????????Linux服務(wù)器：

? ? ? ? 在TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat文件“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行：

set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m

???????Windows服務(wù)器：

? ? ? ? 在TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh文件“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行：

set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m

3烤惊、無(wú)法創(chuàng)建新的線程（OutOfMemoryError:unable to create new native thread）

? ??????這種現(xiàn)象比較少見(jiàn)乔煞，也比較奇怪，主要是和jvm與系統(tǒng)內(nèi)存的比例有關(guān)柒室。

????????這種怪事是因?yàn)镴VM已經(jīng)被系統(tǒng)分配了大量的內(nèi)存（比如1.5G），并且它至少要占用可用內(nèi)存的一半逗宜。

? ? ? ????在線程個(gè)數(shù)很多的情況下雄右，你分配給JVM的內(nèi)存越多，那么纺讲，上述錯(cuò)誤發(fā)生的可能性就越大擂仍。

?a.原因分析

????????每一個(gè)32位的進(jìn)程最多可以使用2G的可用內(nèi)存，因?yàn)榱硗?G被操作系統(tǒng)保留熬甚。這里假設(shè)使用1.5G給JVM逢渔，那么還余下500M可用內(nèi)存。

????????這500M內(nèi)存中的一部分必須用于系統(tǒng)dll的加載乡括，那么真正剩下的也許只有400M肃廓。

????????當(dāng)你使用Java創(chuàng)建一個(gè)線程，在JVM的內(nèi)存里也會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Thread對(duì)象诲泌，但是同時(shí)也會(huì)在操作系統(tǒng)里創(chuàng)建一個(gè)真正的物理線程（參考JVM規(guī)范）盲赊。

????????操作系統(tǒng)會(huì)在余下的 400兆內(nèi)存里創(chuàng)建這個(gè)物理線程，而不是在JVM的1500M的內(nèi)存堆里創(chuàng)建敷扫。

????????在jdk1.4里頭哀蘑，默認(rèn)的棧大小是256KB，但是在jdk1.5里頭葵第，默認(rèn)的棧大小為1M每線程绘迁。

????????因此，在余下400M的可用內(nèi)存里邊我們最多也只能創(chuàng)建400個(gè)可用線程卒密。

????????這樣結(jié)論就出來(lái)了缀台，要想創(chuàng)建更多的線程，你必須減少分配給JVM的最大內(nèi)存栅受。還有一種做法是讓JVM宿主在你的JNI代碼里邊将硝。

????????給出一個(gè)有關(guān)能夠創(chuàng)建線程的最大個(gè)數(shù)的估算公式：

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

????????對(duì)于jdk1.5而言恭朗，假設(shè)操作系統(tǒng)保留120M內(nèi)存：

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

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

????????因此這種情況需要結(jié)合操作系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，結(jié)合不同情況對(duì)tomcat內(nèi)存分配進(jìn)行不同的診斷才能從根本上解決問(wèn)題依疼。

????????檢測(cè)當(dāng)前JVM內(nèi)存使用情況：

????????System.out.println("JVM MAX MEMORY: " + Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024+"M");

????????System.out.println("JVM IS USING MEMORY:" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024+"M");

????????System.out.println("JVM IS FREE MEMORY:" + Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024+"M");

????????這三個(gè)方法都是說(shuō)JVM的內(nèi)存使用情況而不是操作系統(tǒng)的內(nèi)存：

????????maxMemory()這個(gè)方法返回的是java虛擬機(jī)（這個(gè)進(jìn)程）能構(gòu)從操作系統(tǒng)那里挖到的最大的內(nèi)存痰腮，以字節(jié)為單位。

????????如果在運(yùn)行java程序的時(shí)候律罢，沒(méi)有添加-Xmx參數(shù)膀值，那么就是64兆，也就是說(shuō)maxMemory()返回的大約是64*1024*1024字節(jié)误辑，這是java虛擬機(jī)默認(rèn)情況下能從操作系統(tǒng)那里挖到的最大的內(nèi)存沧踏。

????????如果添加了-Xmx參數(shù)，將以這個(gè)參數(shù)后面的值為準(zhǔn)巾钉，例如java -cp ClassPath -Xmx512m ClassName翘狱，那么最大內(nèi)存就是512*1024*0124字節(jié)。

????????totalMemory()這個(gè)方法返回的是java虛擬機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)從操作系統(tǒng)那里挖過(guò)來(lái)的內(nèi)存大小砰苍，也就是java虛擬機(jī)這個(gè)進(jìn)程當(dāng)時(shí)所占用的所有內(nèi)存潦匈。

????????如果在運(yùn)行java的時(shí)候沒(méi)有添加-Xms參數(shù)，那么赚导，在java程序運(yùn)行的過(guò)程的茬缩，內(nèi)存總是慢慢的從操作系統(tǒng)那里挖的，基本上是用多少挖多少吼旧，直挖到maxMemory()為止凰锡，所以totalMemory()是慢慢增大的。

????????如果用了-Xms參數(shù)圈暗，程序在啟動(dòng)的時(shí)候就會(huì)無(wú)條件的從操作系統(tǒng)中挖-Xms后面定義的內(nèi)存數(shù)掂为，然后在這些內(nèi)存用的差不多的時(shí)候，再去挖厂置。

????????freeMemory()是什么呢菩掏，剛才講到如果在運(yùn)行java的時(shí)候沒(méi)有添加-Xms參數(shù)。

????????在java程序運(yùn)行的過(guò)程的昵济，內(nèi)存總是慢慢的從操作系統(tǒng)那里挖的智绸，基本上是用多少挖多少。

????????但是java虛擬機(jī)100％的情況下是會(huì)稍微多挖一點(diǎn)的访忿，這些挖過(guò)來(lái)而又沒(méi)有用上的內(nèi)存瞧栗，實(shí)際上就是freeMemory()。

????????所以freeMemory()的值一般情況下都是很小的海铆，但是如果你在運(yùn)行java程序的時(shí)候使用了-Xms迹恐。

????????這個(gè)時(shí)候因?yàn)槌绦蛟趩?dòng)的時(shí)候就會(huì)無(wú)條件的從操作系統(tǒng)中挖-Xms后面定義的內(nèi)存數(shù)。挖過(guò)來(lái)的內(nèi)存可能大部分沒(méi)用上卧斟，所以這個(gè)時(shí)候freeMemory()可能會(huì)有些大殴边。

------------------------------------------------解決方案------------------------------------------------------

????????JVM堆大小的調(diào)整

????????Sun HotSpot 1.4.1使用分代收集器憎茂，它把堆分為三個(gè)主要的域：新域、舊域以及永久域锤岸。

????????Jvm生成的所有新對(duì)象放在新域中竖幔。一旦對(duì)象經(jīng)歷了一定數(shù)量的垃圾收集循環(huán)后，便獲得使用期并進(jìn)入舊域是偷。

????????在永久域中jvm則存儲(chǔ)class和method對(duì)象拳氢。就配置而言，永久域是一個(gè)獨(dú)立域并且不認(rèn)為是堆的一部分蛋铆。

????????下面介紹如何控制這些域的大小馋评。可使用-Xms和-Xmx 控制整個(gè)堆的原始大小或最大值刺啦。

????????下面的命令是把初始大小設(shè)置為128M：

????????java –Xms128m

????????–Xmx256m為控制新域的大小留特，可使用-XX:NewRatio設(shè)置新域在堆中所占的比例。

????????下面的命令把整個(gè)堆設(shè)置成128m玛瘸，新域比率設(shè)置成3磕秤，即新域與舊域比例為1：3，新域?yàn)槎训?/4或32M：

????????java –Xms128m –Xmx128m

????????–XX:NewRatio =3可使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize設(shè)置新域的初始值和最大值捧韵。

????????下面的命令把新域的初始值和最大值設(shè)置成64m:

?????????java –Xms256m –Xmx256m –Xmn64m

????????永久域默認(rèn)大小為4m。運(yùn)行程序時(shí)汉操，jvm會(huì)調(diào)整永久域的大小以滿足需要再来。每次調(diào)整時(shí)，jvm會(huì)對(duì)堆進(jìn)行一次完全的垃圾收集磷瘤。

????????使用-XX:MaxPerSize標(biāo)志來(lái)增加永久域搭大小芒篷。在WebLogic Server應(yīng)用程序加載較多類時(shí)，經(jīng)常需要增加永久域的最大值采缚。

????????當(dāng)jvm加載類時(shí)针炉，永久域中的對(duì)象急劇增加，從而使jvm不斷調(diào)整永久域大小扳抽。為了避免調(diào)整篡帕，可使用-XX:PerSize標(biāo)志設(shè)置初始值。

????????下面把永久域初始值設(shè)置成32m贸呢，最大值設(shè)置成64m镰烧。

????????java -Xms512m -Xmx512m -Xmn128m -XX:PermSize=32m -XX:MaxPermSize=64m