java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 问题分析&解决方案

前言

生产环境OOM并不可怕，可怕的是你不知道问题所在，一直在扩大运行内存。楼主的生产环境OOM异常如图：

分析手段

首先需要做的是为运行环境加上gc日志&在内存溢出的时候让他产生一个内存快照。
我是tomcat运行的服务所以去改tomcat启动参数：
找到对应运行服务的tomcat/bin目录修改启动参数如下图

参数	作用
-XX:MaxPermSize=4096M	永久代大小调整
-XX:+PrintGCDetails	开启了GC日志输出
-XX:+PrintGCDateStamps	输出格式
-XX:+PrintGCTimeStamps	输出格式
-Xloggc:/home/apache-tomcat-web/logs/gc.$$.log	指定GC log的位置，以文件输出
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError	快照保存
-XX:HeapDumpPath=/home/apache-tomcat-web/logs/	快照保存地址

PS：jvm性能调优是一个很复杂的东西，涉及到了很多东西，一般情况下大多数都是代码的问题引起的OOM异常，我们这里先附上一篇楼主认为写的比较好的博客，方便理解学习。

深入理解JVM原理：https://blog.csdn.net/know9163/article/details/80574488

冷静对待你遇到的所有Java内存异常：https://zazalu.space/2019/09/17/java-memory-error-solution-Theoretically/

言归正传，我们在启动了上面的参数后，在程序再一次产生OOM异常的时候，我们可以去/home/apache-tomcat-web/logs/目录下获取当时产生的内存快照如下图：
PS：gc日志是留着JVM调优用的

把这个快照文件从服务器上拿到本地电脑，然后用java自带的jvisualvm.exe分析
导入快照文件：
查看结果：
PS如果你跟我的问题不一样，可以去看看类找到占用最多的进行分析。
看类信息：
楼主这里基本已经定位问题了，

再结合jstack找出最耗cpu的线程：
https://blog.csdn.net/shasiqq/article/details/109801683

基本可以看出是Spring session(redis存储方式)监听导致创建大量redisMessageListenerContailner-X线程

解决办法

为spring session添加springSessionRedisTaskExecutor线程池。

Spring boot方式

/**
 * 用于spring session，防止每次创建一个线程
 * @return
 */
@Bean
public ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor(){
    ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor= new ThreadPoolTaskExecutor();
    threadPoolTaskExecutor.setCorePoolSize(8);
    threadPoolTaskExecutor.setMaxPoolSize(16);
    threadPoolTaskExecutor.setKeepAliveSeconds(10);
    threadPoolTaskExecutor.setQueueCapacity(1000);
    threadPoolTaskExecutor.setThreadNamePrefix("Spring session redis executor thread: ");
    return threadPoolTaskExecutor;
}

spring xml配置方式：

	<bean id="threadPoolTaskExecutor" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor">
		<property name="corePoolSize" value="8" />
		<property name="maxPoolSize" value="16" />
		<property name="keepAliveSeconds" value="10" />
		<property name="queueCapacity" value="1000" />
	bean>

原因

在Spring Session(redis)的配置类源码中（RedisHttpSessionConfiguration）：

@Autowired(
    required = false    //该处理监听的线程池不是必须的，如果不自定义默认将使用SimpleAsyncTaskExecutor线程池
)
@Qualifier("springSessionRedisTaskExecutor")
public void setRedisTaskExecutor(Executor redisTaskExecutor) {
    this.redisTaskExecutor = redisTaskExecutor;
}

springSessionRedisTaskExecutor不是必须的，如果不自定义则spring默认将使用SimpleAsyncTaskExecutor线程池。

题外话

SimpleAsyncTaskExecutor：每次都将创建新的线程（说是“线程池”，其实并非真正的池化，但它可以设置最大并发线程数量。）
@EnableAsync开启异步方法，背后默认使用的就是这个线程池。使用异步方法时如果业务场景存在频繁的调用（该异步方法），请自定义线程池，以防止频繁创建线程导致的性能消耗。如果该异步方法存在阻塞的情况，又调用量大，注意有可能导致OOM（线程还未结束，又增加了更多的线程，最后导致内存溢出）。@Async注解可以选择使用自定义线程池。
它创建了SimpleAsyncTaskExecutor

说回RedisHttpSessionConfiguration，我们接着看：

@Bean
public RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer() {
    RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
    container.setConnectionFactory(this.redisConnectionFactory);
    if (this.redisTaskExecutor != null) {
        container.setTaskExecutor(this.redisTaskExecutor);
    }

    if (this.redisSubscriptionExecutor != null) {
        container.setSubscriptionExecutor(this.redisSubscriptionExecutor);
    }

    container.addMessageListener(this.sessionRepository(), Arrays.asList(new PatternTopic("__keyevent@*:del"), new PatternTopic("__keyevent@*:expired")));
    container.addMessageListener(this.sessionRepository(), Collections.singletonList(new PatternTopic(this.sessionRepository().getSessionCreatedChannelPrefix() + "*")));
    return container;
}

RedisMessageListenerContainer正是处理监听的类，RedisMessageListenerContainer设置了不为空的redisTaskExecutor，因为spring session默认没有配置该Executor，那RedisMessageListenerContainer在处理监听时怎么使用线程呢？我们接着看RedisMessageListenerContainer的源码：

public void afterPropertiesSet() {
    if (this.taskExecutor == null) {
        this.manageExecutor = true;
        this.taskExecutor = this.createDefaultTaskExecutor();
    }

    if (this.subscriptionExecutor == null) {
        this.subscriptionExecutor = this.taskExecutor;
    }

    this.initialized = true;
}

protected TaskExecutor createDefaultTaskExecutor() {
    String threadNamePrefix = this.beanName != null ? this.beanName + "-" : DEFAULT_THREAD_NAME_PREFIX;
    return new SimpleAsyncTaskExecutor(threadNamePrefix);
}

afterPropertiesSet（）这个方法熟悉吧，这个方法将在所有的属性被初始化后调用（InitializingBean接口细节这里不再赘述）。
所以如果用户没有定义springSessionRedisTaskExecutor，Spring session将调用createDefaultTaskExecutor()方法创建SimpleAsyncTaskExecutor线程池。而这个“线程池”处理任务时每次都创建新的线程。所以你会发现很多个redisMessageListenerContailner-X线程。

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我爱你
好想学一种
可以伴你一生的咒语
哪怕是
做你的宠物狗也可以