OOM 常見緣由及解決方案

當 JVM 內存嚴重不足時，就會拋出 java.lang.OutOfMemoryError 錯誤。本文總結了常見的 OOM 緣由及其解決方法，以下圖所示。若有遺漏或錯誤，歡迎補充指正。

一、Java heap space

當堆內存（Heap Space）沒有足夠空間存放新建立的對象時，就會拋出 java.lang.OutOfMemoryError:Javaheap space 錯誤（根據實際生產經驗，能夠對程序日誌中的 OutOfMemoryError 配置關鍵字告警，一經發現，當即處理）。

緣由分析

Javaheap space 錯誤產生的常見緣由能夠分爲如下幾類：

一、請求建立一個超大對象，一般是一個大數組。

二、超出預期的訪問量/數據量，一般是上游系統請求流量飆升，常見於各種促銷/秒殺活動，能夠結合業務流量指標排查是否有尖狀峯值。

三、過分使用終結器（Finalizer），該對象沒有當即被 GC。

四、內存泄漏（Memory Leak），大量對象引用沒有釋放，JVM 沒法對其自動回收，常見於使用了 File 等資源沒有回收。

解決方案

針對大部分狀況，一般只須要經過 -Xmx 參數調高 JVM 堆內存空間便可。若是仍然沒有解決，能夠參考如下狀況作進一步處理：

一、若是是超大對象，能夠檢查其合理性，好比是否一次性查詢了數據庫所有結果，而沒有作結果數限制。

二、若是是業務峯值壓力，能夠考慮添加機器資源，或者作限流降級。

三、若是是內存泄漏，須要找到持有的對象，修改代碼設計，好比關閉沒有釋放的鏈接。

二、GC overhead limit exceeded

當 Java 進程花費 98% 以上的時間執行 GC，但只恢復了不到 2% 的內存，且該動做連續重複了 5 次，就會拋出 java.lang.OutOfMemoryError:GC overhead limit exceeded 錯誤。簡單地說，就是應用程序已經基本耗盡了全部可用內存， GC 也沒法回收。

此類問題的緣由與解決方案跟 Javaheap space 很是相似，能夠參考上文。

三、Permgen space

該錯誤表示永久代（Permanent Generation）已用滿，一般是由於加載的 class 數目太多或體積太大。

緣由分析

永久代存儲對象主要包括如下幾類：

一、加載/緩存到內存中的 class 定義，包括類的名稱，字段，方法和字節碼；

二、常量池；

三、對象數組/類型數組所關聯的 class；

四、JIT 編譯器優化後的 class 信息。

PermGen 的使用量與加載到內存的 class 的數量/大小正相關。

解決方案

根據 Permgen space 報錯的時機，能夠採用不一樣的解決方案，以下所示：

一、程序啓動報錯，修改 -XX:MaxPermSize 啓動參數，調大永久代空間。

二、應用從新部署時報錯，極可能是沒有應用沒有重啓，致使加載了多份 class 信息，只需重啓 JVM 便可解決。

三、運行時報錯，應用程序可能會動態建立大量 class，而這些 class 的生命週期很短暫，可是 JVM 默認不會卸載 class，能夠設置 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled 和 -XX:+UseConcMarkSweepGC這兩個參數容許 JVM 卸載 class。

若是上述方法沒法解決，能夠經過 jmap 命令 dump 內存對象 jmap-dump:format=b,file=dump.hprof<process-id> ，而後利用 Eclipse MAT https://www.eclipse.org/mat 功能逐一分析開銷最大的 classloader 和重複 class。

四、Metaspace

JDK 1.8 使用 Metaspace 替換了永久代（Permanent Generation），該錯誤表示 Metaspace 已被用滿，一般是由於加載的 class 數目太多或體積太大。

此類問題的緣由與解決方法跟 Permgenspace 很是相似，能夠參考上文。須要特別注意的是調整 Metaspace 空間大小的啓動參數爲 -XX:MaxMetaspaceSize。

五、Unable to create new native thread

每一個 Java 線程都須要佔用必定的內存空間，當 JVM 向底層操做系統請求建立一個新的 native 線程時，若是沒有足夠的資源分配就會報此類錯誤。

緣由分析

JVM 向 OS 請求建立 native 線程失敗，就會拋出 Unableto createnewnativethread，常見的緣由包括如下幾類：

一、線程數超過操做系統最大線程數 ulimit 限制；

二、線程數超過 kernel.pid_max（只能重啓）；

三、native 內存不足；

該問題發生的常見過程主要包括如下幾步：

一、JVM 內部的應用程序請求建立一個新的 Java 線程；

二、JVM native 方法代理了該次請求，並向操做系統請求建立一個 native 線程；

三、操做系統嘗試建立一個新的 native 線程，併爲其分配內存；

四、若是操做系統的虛擬內存已耗盡，或是受到 32 位進程的地址空間限制，操做系統就會拒絕本次 native 內存分配；

五、JVM 將拋出 java.lang.OutOfMemoryError:Unableto createnewnativethread 錯誤。

解決方案

一、升級配置，爲機器提供更多的內存；

二、下降 Java Heap Space 大小；

三、修復應用程序的線程泄漏問題；

四、限制線程池大小；

五、使用 -Xss 參數減小線程棧的大小；

六、調高 OS 層面的線程最大數：執行 ulimia-a 查看最大線程數限制，使用 ulimit-u xxx 調整最大線程數限制。

ulimit -a .... 省略部份內容 ..... max user processes (-u) 16384

你還有遇到哪些問題呢？你遇到問題的解決方案是哪些呢？歡迎留言指出一塊兒交流。