Java_ClassLoader內存溢出-從tomcat的reload提及

原文連接：http://nius.me/classloader-memory-leak/

對於j2ee項目，一直使用eclipse的wtp，每次修改代碼後，能夠自動熱部署。簡單的項目wtp彷佛沒什麼問題，但一旦項目代碼稍微多一點，就很容易出現各類莫名其妙掉掛的現象，不得不整個重啓tomcat服務器，這個時候就很痛苦了。

因而，我換用了maven的jetty插件，啓動一個輕量級的jetty服務器，這下熱部署彷佛沒那麼多問題了！可是jetty彷佛在熱部署幾回以後，也仍然會崩潰！這是什麼狀況！tomcat和jetty到底發生了什麼？jetty的崩潰最常看見的異常就是OutOfMemoryException，Perm區的內存佔滿了。

short version

不要慌！爲了節省時間，先上解決方案：classloader-leak-prevention。

1. 在maven中添加以下配置：

<dependency>
  <groupId>se.jiderhamn</groupId>
  <artifactId>classloader-leak-prevention</artifactId>
  <version>1.9.3</version>
</dependency>

1. 在web.xml__頂部__添加一個listener

<listener>
    <listener-class>
        se.jiderhamn.classloader.leak.prevention.ClassLoaderLeakPreventor
    </listener-class>
</listener>

1. 去西湖玩一天

long version

看看Perm區到底都是些啥

今天實在忍不了了，上Visual VM，監視一下Perm區的狀況。

果真，reload幾回以後，Perm的使用量蹭蹭的往上漲。看看Perm區都是啥

怎麼這麼多char[]呀，好像也看不出什麼，仍是dump一下吧。中間翻閱了一些博客，以爲應該是class loader的問題。oql查詢一下。（這裏由於是jetty，因此查詢了jetty的WebAppClassLoader，若是使用tomcat或者其餘容器，應該有對應的Loader，能夠經過Saved Queries->PermGen Analysis->ClassLoader Types看一下有哪些ClassLoader）

上圖是剛啓動的時候，WebAppClassLoader只有一個實例。通過兩次reload，嘿，問題來了。以下圖：

竟然出現了3個WebAppClassLoader實例，前兩個Loader都沒有銷燬！喲呵呵，gc銷不掉，一會就進Perm區了，而後多幾回reload，Perm區再大也都撐滿了。

發生了什麼，gc不靠譜？

首先，咱們回憶一下gc的運做過程。經過minor gc，清理eden區（eden generation）的沒有被引用的對象，活下來的進入suvivor區，接下來的minor gc會讓對象在兩個suvivor裏面倒騰倒騰，挺過幾回的進入old區，這裏面進行的就是full gc了，耗時長，若是old區還挺了好幾回，就會進入Perm區。Perm裏面發生的也是full gc.

一個普通對象，只要沒有引用了，就必定會在某一次gc被回收。那麼ClassLoader進入了Perm，說明在reload的時候，雖然程序取消了對Classloader的直接引用，可是仍然有其餘對象間接的引用了ClassLoader。其實若是單純的僅僅是ClassLoader一個對象，也就罷了，可是ClassLoader並非一個普通的對象。

任何一個Java類，都是經過某個ClassLoader加載的。經過這個ClassLoader加載的類的實例，會保存這個類對象的引用，也就是MyClass.class這種。而類對象，會保留這個ClassLoader的引用。反過來，在ClassLoader中，也會保持對這個類對象的引用。（注意區分類對象MyClass.class，不是這個類的實例。好吧若是仍是混淆了，我也不知道該怎麼說清楚了）。關鍵在於，ClassLoader和類對象之間是雙向引用。

雙向引用有什麼問題嘛？通常狀況下沒有問題。由於若是ClassLoader的外界引用，和具體類對象的外界引用都消失了，那麼這兩個對象都不可達了，都會被gc。可是在一些狀況下，類對象可能不單單被這個類的實例保存，還可能被其餘對象保存！若是這個對象是其餘OtherClassLoader加載的呢？那意味着，若是這個對象不回收，那麼其引用的類對象不會被回收，因而ClassLoader不會被回收，因而，全部ClassLoader加載的類對象都不會被回收！WebAppClassLoader會加載多少個類？若是你剛好使用的是Spring、Hibernate這種你們夥，嚯嚯。若是對此很感興趣，這裏有一篇寫的很詳細的：Anatomy of a PermGen Memory Leak

怎麼解決

你並不知道何時會出現某個外部對象會引用到類對象。因此解決問題的思路是，換一個ClassLoader。一開始的解決方案classloader-leak-prevention就是依賴這個思路的。核心代碼以下：

      // Switch to system classloader in before we load/call some JRE stuff that will cause 
      // the current classloader to be available for garbage collection
      Thread.currentThread().setContextClassLoader(ClassLoader.getSystemClassLoader());

      try {
        java.awt.Toolkit.getDefaultToolkit(); // Will start a Thread
      }
      catch (Throwable t) {
        error(t);
        warn("Consider adding -Djava.awt.headless=true to your JVM parameters");
      }

      java.security.Security.getProviders();
      
      java.sql.DriverManager.getDrivers(); // Load initial drivers using system classloader

      javax.imageio.ImageIO.getCacheDirectory(); // Will call sun.awt.AppContext.getAppContext()

讓這一段代碼運行在servlet初始化以前，在全部的listener以前。

 

 

下面是本身翻閱的一些資料：

英文的資料：http://java.jiderhamn.se/2012/03/04/classloader-leaks-vi-this-means-war-leak-prevention-library/      （在此連接可找到最新的maven地址以及源碼地址以及非maven得jar）

Git源碼地址：https://github.com/mjiderhamn/classloader-leak-prevention