原文地址：https://blog.csdn.net/oufua/article/details/70153742
1、Tomcat内存溢出的原因分析
生产环境中Tomcat内存设置不好很容易出现内存溢出。造成内存溢出是不一样的，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：
OutOfMemoryError： Java heap space
OutOfMemoryError： PermGen space
OutOfMemoryError： unable to create new native thread.
2、Tomcat内存溢出的解决办法
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，具体办法如下：
1、堆内存溢出（OutOfMemoryError:Java heap space）
Linux服务器：
在/usr/local/apache-tomcat-5.5.23/bin 目录下的catalina.sh添加如下代码
JAVA_OPTS='-Xms512m -Xmx1024m'
或者
JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m"
或者
CATALINA_OPTS="-server -Xms256m -Xmx300m"
Windows服务器：
在catalina.bat最前面加入如下代码
set JAVA_OPTS=-Xms128m -Xmx350m
或者
set CATALINA_OPTS=-Xmx300M -Xms256M
基本参数说明：区别是一个直接设置jvm内存， 另一个设置tomcat内存，CATALINA_OPTS似乎可以与JAVA_OPTS不加区别的使用；-client和-server两个参数用于设置虚拟机使用何种运行模式，作为第一个参数，client模式启动比较快，但运行时性能和内存管理效率不如server模式，通常用于客户端应用程序；server模式启动比client慢，但可获得更高的运行性能。
在windows上，缺省的虚拟机类型为client模式，如果要使用server模式，就需要在启动虚拟机时加-server参数，以获得更高性能，对服务器端应用，推荐采用server模式，尤其是多个CPU的系统。
在Linux，Solaris上缺省采用server模式。
-Xms
-Xmx
当应用程序申请了大内存运行时虚拟机抛出java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误，就需要使用-Xmx设置较大的可用内存堆。
PermSize/MaxPermSize：定义Perm段的尺寸，即永久保存区域的大小，PermSize为JVM启动时初始化Perm的内存大小；MaxPermSize为最大可占用的Perm内存大小。
在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。
如果用startup.bat启动tomcat,OK设置生效.够成功的分配200M内存.
2、永久保存区域溢出（OutOfMemoryError:PermGen space）
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。
但目前的hibernate和spring项目中也很容易出现这样的问题。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，超过了jvm默认的大小(4M)，导致内存溢出。
建议：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。
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
解决办法1
Linux服务器：
在catalina.sh的第一行增加：
JAVA_OPTS= -Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m
或者在“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行：
JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m
Windows服务器：
在catalina.bat的第一行增加：
set JAVA_OPTS=-Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m
解决办法2
Linux服务器：
在TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat文件“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
Windows服务器：
在TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh文件“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
3、无法创建新的线程（OutOfMemoryError:unable to create new native thread）
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。
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。
a.原因分析
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。
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
因此这种情况需要结合操作系统进行相关调整，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。
检测当前JVM内存使用情况：
System.out.println("JVM MAX MEMORY: " + Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024+"M");
System.out.println("JVM IS USING MEMORY:" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024+"M");
System.out.println("JVM IS FREE MEMORY:" + Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024+"M");
这三个方法都是说JVM的内存使用情况而不是操作系统的内存：
maxMemory()这个方法返回的是java虚拟机（这个进程）能构从操作系统那里挖到的最大的内存，以字节为单位。
如果在运行java程序的时候，没有添加-Xmx参数，那么就是64兆，也就是说maxMemory()返回的大约是64*1024*1024字节，这是java虚拟机默认情况下能从操作系统那里挖到的最大的内存。
如果添加了-Xmx参数，将以这个参数后面的值为准，例如java -cp ClassPath -Xmx512m ClassName，那么最大内存就是512*1024*0124字节。
totalMemory()这个方法返回的是java虚拟机现在已经从操作系统那里挖过来的内存大小，也就是java虚拟机这个进程当时所占用的所有内存。
如果在运行java的时候没有添加-Xms参数，那么，在java程序运行的过程的，内存总是慢慢的从操作系统那里挖的，基本上是用多少挖多少，直挖到maxMemory()为止，所以totalMemory()是慢慢增大的。
如果用了-Xms参数，程序在启动的时候就会无条件的从操作系统中挖-Xms后面定义的内存数，然后在这些内存用的差不多的时候，再去挖。
freeMemory()是什么呢，刚才讲到如果在运行java的时候没有添加-Xms参数。
在java程序运行的过程的，内存总是慢慢的从操作系统那里挖的，基本上是用多少挖多少。
但是java虚拟机100％的情况下是会稍微多挖一点的，这些挖过来而又没有用上的内存，实际上就是freeMemory()。
所以freeMemory()的值一般情况下都是很小的，但是如果你在运行java程序的时候使用了-Xms。
这个时候因为程序在启动的时候就会无条件的从操作系统中挖-Xms后面定义的内存数。挖过来的内存可能大部分没用上，所以这个时候freeMemory()可能会有些大。
------------------------------------------------解决方案------------------------------------------------------
JVM堆大小的调整
Sun HotSpot 1.4.1使用分代收集器，它把堆分为三个主要的域：新域、旧域以及永久域。
Jvm生成的所有新对象放在新域中。一旦对象经历了一定数量的垃圾收集循环后，便获得使用期并进入旧域。
在永久域中jvm则存储class和method对象。就配置而言，永久域是一个独立域并且不认为是堆的一部分。
下面介绍如何控制这些域的大小。可使用-Xms和-Xmx 控制整个堆的原始大小或最大值。
下面的命令是把初始大小设置为128M：
java –Xms128m
–Xmx256m为控制新域的大小，可使用-XX:NewRatio设置新域在堆中所占的比例。
下面的命令把整个堆设置成128m，新域比率设置成3，即新域与旧域比例为1：3，新域为堆的1/4或32M：
java –Xms128m –Xmx128m
–XX:NewRatio =3可使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize设置新域的初始值和最大值。
下面的命令把新域的初始值和最大值设置成64m:
java –Xms256m –Xmx256m –Xmn64m
永久域默认大小为4m。运行程序时，jvm会调整永久域的大小以满足需要。每次调整时，jvm会对堆进行一次完全的垃圾收集。
使用-XX:MaxPerSize标志来增加永久域搭大小。在WebLogic Server应用程序加载较多类时，经常需要增加永久域的最大值。
当jvm加载类时，永久域中的对象急剧增加，从而使jvm不断调整永久域大小。为了避免调整，可使用-XX:PerSize标志设置初始值。
下面把永久域初始值设置成32m，最大值设置成64m。
java -Xms512m -Xmx512m -Xmn128m -XX:PermSize=32m -XX:MaxPermSize=64m