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

一、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:

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) 

二、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 - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads
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

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:
(2*1024*1024-64*1024-130*1024)/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。

咦,有点背我们的常理,恩,让我们来验证一下,依旧使用上面的测试程序,加上下面的JVM参数,测试结果如下:
ThreadStackSize JVMMemory 能创建的线程数
默认的325K -Xms1024m -Xmx1024m i = 2655
默认的325K -Xms1224m -Xmx1224m i = 2072
默认的325K -Xms1324m -Xmx1324m i = 1753
默认的325K -Xms1424m -Xmx1424m i = 1435
-Xss1024k -Xms1424m -Xmx1424m i = 452

完全和公式一致。

三、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

3、 减小-Xss512k: 设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内 存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右。

4、 减小-Xms512m -Xmx512m

5、 升级CPU至64位





 

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