常见OOM异常分析排查

Java内存溢出

java堆用于存储对象实例,如果不断地创建对象,并且保证GC Root到对象之间有可达路径,垃圾回收机制就不会清理这些对象,对象数量达到最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常.

Java堆溢出原因

• 无法在java堆中分配对象
• 应用程序保存了无法被GC回收的对象
• 应用程序过度使用finalizer

解决思路

1. 查找关键报错信息如

java.lang.StackOverflowError
java.lang.OutOfMemoryError：java heap space
java.lang.OutOfMemoryError：GC overhead limit exceeeded
java.lang.OutOfMemoryError：Direct buffer memory
java.lang.OutOfMemoryError：unable to create new native thread
java.lang.OutOfMemoryError：Metaspace

2. 找到java进程的ID(PID)，使用 jps -vl 命令即可找到java进程的PID和启动时设置的jvm参数。

jps -vl

3. 查看新生代,老年代堆内存的分配大小以及使用情况

jmap -heap PID

[xxx@xxx ~]# jmap -heap 15162
Attaching to process ID 15162, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.161-b12

using thread-local object allocation.
Mark Sweep Compact GC

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 40 # 最小堆使用比例
   MaxHeapFreeRatio         = 70 # 最大堆可用比例
   MaxHeapSize              = 482344960 (460.0MB) # 最大堆空间大小
   NewSize                  = 10485760 (10.0MB) # 新生代分配大小
   MaxNewSize               = 160759808 (153.3125MB) # 最大新生代可分配大小
   OldSize                  = 20971520 (20.0MB) # 老年代大小
   NewRatio                 = 2 # 新生代比例
   SurvivorRatio            = 8 # 新生代与 Survivor 比例
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB) # 元空间大小
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) # Compressed Class Space 空间大小限制
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB # 最大元空间大小
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB) # G1 单个 Region 大小

Heap Usage:  # 堆使用情况
New Generation (Eden + 1 Survivor Space): # 新生代
   capacity = 9502720 (9.0625MB) # 新生代总容量
   used     = 4995320 (4.763908386230469MB) # 新生代已使用
   free     = 4507400 (4.298591613769531MB) # 新生代剩余容量
   52.56726495150862% used # 新生代使用占比
Eden Space:  
   capacity = 8454144 (8.0625MB) # Eden 区总容量
   used     = 4029752 (3.8430709838867188MB) # Eden 区已使用
   free     = 4424392 (4.219429016113281MB) # Eden 区剩余容量
   47.665996699370154% used  # Eden 区使用占比
From Space: # 其中一个 Survivor 区的内存分布
   capacity = 1048576 (1.0MB)
   used     = 965568 (0.92083740234375MB)
   free     = 83008 (0.07916259765625MB)
   92.083740234375% used
To Space: # 另一个 Survivor 区的内存分布
   capacity = 1048576 (1.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 1048576 (1.0MB)
   0.0% used
tenured generation: # 老年代
   capacity = 20971520 (20.0MB)
   used     = 10611384 (10.119804382324219MB)
   free     = 10360136 (9.880195617675781MB)
   50.599021911621094% used

10730 interned Strings occupying 906232 bytes.

5. 查询最耗内存的对象,会以表格的形式显示存活对象的信息,并按照所占内存大小排序,信息有 排名,实例数,所占内存大小,类名

jmap -histo:live PID | more

6. Dump文件分析
   Dump 文件是 Java 进程的内存镜像，其中主要包括 系统信息、虚拟机属性、完整的线程 Dump、所有类和对象的状态 等信息.
   JVM 启动参数配置添加以下参数

• -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
• -XX:HeapDumpPath=./（参数为 Dump 文件生成路径）
  JVM 启动参数配置添加以下参数
  上面配置是在应用抛出 OOM 后自动导出 Dump，或者可以在 JVM 运行时导出 Dump 文件

jmap -dump:file=[文件路径] [pid]

# 示例
jmap -dump:file=./jvmdump.hprof 15892

Demo

设置 VM 参数：-Xms3m -Xmx3m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=./

public static void main(String[] args) {
    List<Object> oomList = Lists.newArrayList();
  	// 无限循环创建对象
    while (true) {
        oomList.add(new Object());
    }
}

总结

线上如遇到 JVM 内存溢出，可以分以下几步排查
jmap -heap 查看是否内存分配过小

jmap -histo 查看是否有明显的对象分配过多且没有释放情况

jmap -dump 导出 JVM 当前内存快照，使用 JDK 自带或 MAT 等工具分析快照