tomcat OutOfMemoryError出现的三种情况解决办法

Tomcat内存溢出的原因

在生产环境中tomcat内存设置不好很容易出现内存溢出。造成内存原因是不一样的，当然处理方式也不一样。

这里根据平时遇到的情况和相关资料进行一个总结。常见的一般会有下面三种情况：

1.OutOfMemoryError： Java heap space

2.OutOfMemoryError： PermGen space

3.OutOfMemoryError： unable to create new native thread.

  Tomcat内存溢出解决方案

对于前两种情况，在应用本身没有内存泄露的情况下可以用设置tomcat jvm参数来解决。（-Xms -Xmx -XX：PermSize  -XX：MaxPermSize）

最后一种可能需要调整操作系统和tomcat jvm参数同时调整才能达到目的。

第一种：是堆溢出。

在JVM中如果98％的时间是用于GC且可用的 Heap size 不足2％的时候将抛出此异常信息。

没有内存泄露的情况下，调整-Xms -Xmx参数可以解决。

-Xms：初始堆大小

-Xmx：最大堆大小

但堆的大小受下面三方面影响：

1.相关操作系统的数据模型（32-bt还是64-bit）限制；（32位系统下，一般限制在1.5G~2G；我在2003 server 系统下（物理内存：4G和6G，jdk：1.6）测试 1612M，64为操作系统对内存无限制。）

2.系统的可用虚拟内存限制；

3.系统的可用物理内存限制。

堆的大小可以使用 java -Xmx***M  version 命令来测试 。支持的话会出现jdk的 版本号，不支持会报错。

-Xms -Xmx一般配置成一样比较好比如set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m

第二种：永久保存区域溢出

PermGen space的全称是Permanent Generation space，是指内存的永久保存区域。这一部分用于存放Class和Meta的信息，Class在被 Load的时候被放入PermGen space区域，它和和存放Instance的Heap区域不同，GC（Garbage Collection）不会在主程序运行期对PermGen space进行清理，所以如果你的APP会LOAD很多CLASS的话，就很可能出现PermGen space错误。这种错误常见在web服务器 对JSP进行pre compile的时候。但目前的hibernate和spring项目中也很容易出现这样的问题。http://www.javaeye.com/topic/80620 ?page=1 的帖子有讨论的这个问题。可能是由于这些框架会动态class，而且jvm的gc是不会清理PemGen space的，导致内存溢出。

这一个一般是加大-XX：PermSize  -XX：MaxPermSize 来解决问题。

-XX：PermSize 永久保存区域初始大小

-XX：PermSize 永久保存区域初始最大值

这一般结合第一条使用，比如 set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m  -XX：PermSize=128M -XX：PermSize=256M

有一点需要注意：java -Xmx***M  version 命令来测试的最大堆内存是 -Xmx与 -XX：PermSize的 和 比如系统支持最大的jvm堆大小事1.5G，那  -Xmx1024m  -XX：PermSize=768M 是无法运行的。

原因： 
      PermGen space的全称是Permanent Generation space,是指内存的永久保存区域，这块内存主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader时就会被放到PermGen space中，它和存放类实例(Instance)的Heap区域不同,GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGen space进行清理，所以如果你的应用中有很CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误，这种错误常见在web服务器对JSP进行pre compile的时候。如果你的WEB APP下都用了大量的第三方jar, 其大小超过了jvm默认的大小(4M)那么就会产生此错误信息了。

解决方法：

1. 手动设置MaxPermSize大小
      修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat（Linux下为catalina.sh），在“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

catalina.sh下为：
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m"

2. 将相同的第三方jar文件移置到tomcat/shared/lib目录下，这样可以达到减少jar 文档重复占用内存的目的。

如果遇到这个异常：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 是什么原因呢？

解释： 
Heap size 设置
JVM堆的设置是指java程序运行过程中JVM可以调配使用的内存空间的设置.JVM在启动的时候会自动设置Heap size的值，其初始空间(即-Xms)是物理内存的1/64，最大空间(-Xmx)是物理内存的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等选项可进行设置。Heap size 的大小是Young Generation 和Tenured Generaion 之和。
提示：在JVM中如果98％的时间是用于GC且可用的Heap size 不足2％的时候将抛出此异常信息。
提示：Heap Size 最大不要超过可用物理内存的80％，一般的要将-Xms和-Xmx选项设置为相同，而-Xmn为1/4的-Xmx值。

解决方法： 
      手动设置Heap size
      修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat，在“echo "Using CATALINA_BASE:   $CATALINA_BASE"”上面加入以下行：
set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms800m -Xmx800m   -XX:MaxNewSize=256m

或修改catalina.sh
在“echo "Using CATALINA_BASE:   $CATALINA_BASE"”上面加入以下行：
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS  -server -Xms800m -Xmx800m   -XX:MaxNewSize=256m"

另外看到了另外一个帖子，觉得挺好，摘抄如下：

 主题: 分析java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

SUN JDK+Tomcat 5.5.20运行服务的时候遇到问题，服务器跑几天后就会挂掉，并报java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space异常。

发现很多人把问题归因于： spring,hibernate,tomcat，因为他们动态产生类,导致JVM中的permanent heap溢出 。然后解决方法众说纷纭，有人说升级 tomcat版本到最新甚至干脆不用tomcat。还有人怀疑spring的问题，在spring论坛上讨论很激烈，因为spring在AOP时使用CBLIB会动态产生很多类。

但问题是为什么这些王牌的开源会出现同一个问题呢，那么是不是更基础的原因呢？tomcat在Q&A很隐晦的回答了这一点，我们知道这个问题，但这个问题是由一个更基础的问题产生。

于是有人对更基础的JVM做了检查，发现了问题的关键。原来SUN 的JVM把内存分了不同的区，其中一个就是permenter区用来存放用得非常多的类和类描述。本来SUN设计的时候认为这个区域在JVM启动的时候就固定了，但他没有想到现在动态会用得这么广泛。而且这个区域有特殊的垃圾收回机制，现在的问题是动态加载类到这个区域后，gc根本没办法回收！

2003年的时候就有一个bug报告给sun，但是到现在，这个bug还没有close！有人在这个bug加了句评语：“A bug this critical is open since 2003? Absolutely shameful.” 我觉得SUN在这个BUG上确实有些丢脸。

对这个bug最彻底的解决办法就是不要用SUN的JDK，而改用BEA的 JRokit.

打不过，还逃不过吗？ 有众多的选择，这就是开源的好。 ：）

第三种：无法创建新的线程。

这种现象比较少见，也比较奇怪，主要是和jvm与系统内存的比例有关。

这种怪事是因为JVM已经被系统分配了大量的内存（比如1.5G），并且它至少要占用可用内存的一半。有人发现，在线程个数很多的情况下，你分配给JVM 的内存越多，那么，上述错误发生的可能性就越大。

产生这种现象的原因如下（从这个blog中了解到原因：http://hi.baidu.com/hexiong/blog/item/16dc9e518fb10c2542a75b3c.html ）：

每一个32位的进程最多可以使用2G的可用内存，因为另外2G被操作系统保留。这里假设使用1.5G给JVM，那么还余下500M可用内存。这500M内 存中的一部分必须用于系统dll的加载，那么真正剩下的也许只有400M，现在关键的地方出现了：当你使用Java 创建一个线程，在JVM的内存里也会创建一个Thread对象，但是同时也会在操作系统里创建一个真正 的物理线程（参考JVM规范），操作系统会在余下的400兆内存里创建这个物理线程，而不是在JVM的1500M的内存堆里创建。在jdk1.4里头，默 认的栈大小是256KB，但是在jdk1.5里头，默认的栈大小为1M每线程，因此，在余下400M的可用内存里边我们最多也只能创建400个可用线程。

这样结论就出来了，要想创建更多的线程，你必须减少分配给JVM的最大内存。还有一种做法是让JVM宿主在你的JNI代码里边。

给出一个有关能够创建线程的最大个数的估算公式：

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

对于jdk1.5而言，假设操作系统保留120M内存：

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

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

在2000/XP/2003的boot.ini里头有一个启动选项，好像是：/PAE /3G ，可以让用户进程最大内存扩充至3G，这时操作系统只能占用最多1G的虚存。那样应该可以让JVM创建更多的线程。

因此这种情况需要结合操作系统进行相关调整。

因此：我们需要结合不同情况对tomcat内存分配进行不同的诊断才能从根本上解决问题。