解决java.lang.OutOfMemoryError： unable to create new native thread

工作中碰到过这个问题好几次了，觉得有必要总结一下，所以有了这篇文章，这篇文章分为三个部分：认识问题、分析问题、解决问题。

认识问题##

首先我们通过下面这个 测试程序 来认识这个问题。运行的环境 （有必要说明一下，不同环境会有不同的结果）：32位 Windows XP，Sun JDK 1.6.0_18， eclipse 3.4，测试程序：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class TestNativeOutOfMemoryError {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0;; i++) {
            System.out.println("i = " + i);
            new Thread(new HoldThread()).start();
        }
    }
}

class HoldThread extends Thread {
    CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(1);

    public HoldThread() {
        this.setDaemon(true);
    }

    public void run() {
        try {
            cdl.await();
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }
}

不指定任何JVM参数，eclipse中直接运行输出，看到了这位朋友了吧：
i = 5602
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
at java.lang.Thread.start0(Native Method)
at java.lang.Thread.start(Thread.java:597)
at TestNativeOutOfMemoryError.main(TestNativeOutOfMemoryError.java:20)

分析问题##

这个异常问题本质原因是我们创建了太多的线程，而能创建的线程数是有限制的，导致了异常的发生。能创建的线程数的具体计算公式如下：

// MaxProcessMemory 指的是一个进程的最大内存
// JVMMemory JVM内存
// ReservedOsMemory 保留的操作系统内存
// ThreadStackSize 线程栈的大小
(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads 

在Java语言里，当你创建一个线程的时候，虚拟机会在JVM内存创建一个Thread对象同时创建一个操作系统线程，而这个系统线程的内存用的不是JVMMemory，而是系统中剩下的内存(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory)。

结合上面例子我们来对公式说明一下：

MaxProcessMemory 在32位的 windows下是 2G
JVMMemory eclipse默认启动的程序内存是64M
ReservedOsMemory 一般是130M左右
ThreadStackSize 32位 JDK 1.6 默认的stacksize 325K左右

公式如下：

(210241024-641024-1301024)/325 = 5841
公式计算所得5841，和实践5602基本一致（有偏差是因为ReservedOsMemory不能很精确）

由公式得出结论：

你给JVM内存越多，那么你能创建的线程越少，越容易发生java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread。

解决问题##

1. 如果程序中有bug，导致创建大量不需要的线程或者线程没有及时回收，那么必须解决这个bug，修改参数是不能解决问题的。
2. 如果程序确实需要大量的线程，现有的设置不能达到要求，那么可以通过修改MaxProcessMemory，JVMMemory，ThreadStackSize这三个因素，来增加能创建的线程数：

（a）MaxProcessMemory 使用64位操作系统。
（b）JVMMemory 减少JVMMemory的分配。
（c）ThreadStackSize 减小单个线程的栈大小。