Java基础学习总结（30）——Java 内存溢出（java.lang.OutOfMemoryError）的常见情况和处理方式总结

Java中OutOfMemoryError(内存溢出)的三种情况及解决办法

 

相信有一定java开发经验的人或多或少都会遇到OutOfMemoryError的问题，这个问题曾困扰了我很长时间，随着解决各类问题经验的积累以及对问题根源的探索，终于有了一个比较深入的认识。
在解决java内存溢出问题之前，需要对jvm（java虚拟机）的内存管理有一定的认识。jvm管理的内存大致包括三种不同类型的内存区域：Permanent Generation space（永久保存区域）、Heap space(堆区域)、Java Stacks(Java栈）。其中永久保存区域主要存放Class（类）和Meta的信息，Class第一次被Load的时候被放入PermGen space区域，Class需要存储的内容主要包括方法和静态属性。堆区域用来存放Class的实例（即对象），对象需要存储的内容主要是非静态属性。每次用new创建一个对象实例后，对象实例存储在堆区域中，这部分空间也被jvm的垃圾回收机制管理。而Java栈跟大多数编程语言包括汇编语言的栈功能相似，主要基本类型变量以及方法的输入输出参数。Java程序的每个线程中都有一个独立的堆栈。容易发生内存溢出问题的内存空间包括：Permanent Generation space和Heap space。
第一种OutOfMemoryError： PermGen space
发生这种问题的原意是程序中使用了大量的jar或class，使java虚拟机装载类的空间不够，与Permanent Generation space有关。解决这类问题有以下两种办法：
1. 增加java虚拟机中的XX:PermSize和XX:MaxPermSize参数的大小，其中XX:PermSize是初始永久保存区域大小，XX:MaxPermSize是最大永久保存区域大小。如针对tomcat6.0，在catalina.sh 或catalina.bat文件中一系列环境变量名说明结束处（大约在70行左右） 增加一行：
JAVA_OPTS=" -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m"
如果是windows服务器还可以在系统环境变量中设置。感觉用tomcat发布sprint+struts+hibernate架构的程序时很容易发生这种内存溢出错误。使用上述方法，我成功解决了部署ssh项目的tomcat服务器经常宕机的问题。
2. 清理应用程序中web-inf/lib下的jar，如果tomcat部署了多个应用，很多应用都使用了相同的jar，可以将共同的jar移到tomcat共同的lib下，减少类的重复加载。这种方法是网上部分人推荐的，我没试过，但感觉减少不了太大的空间，最靠谱的还是第一种方法。
第二种OutOfMemoryError：  Java heap space
发生这种问题的原因是java虚拟机创建的对象太多，在进行垃圾回收之间，虚拟机分配的到堆内存空间已经用满了，与Heap space有关。解决这类问题有两种思路：
1. 检查程序，看是否有死循环或不必要地重复创建大量对象。找到原因后，修改程序和算法。
我以前写一个使用K-Means文本聚类算法对几万条文本记录（每条记录的特征向量大约10来个）进行文本聚类时，由于程序细节上有问题，就导致了Java heap space的内存溢出问题，后来通过修改程序得到了解决。
2. 增加Java虚拟机中Xms（初始堆大小）和Xmx（最大堆大小）参数的大小。如：set JAVA_OPTS= -Xms256m -Xmx1024m
第三种OutOfMemoryError：unable to create new native thread
这种错误在Java线程个数很多的情况下容易发生，我暂时还没遇到过，发生原意和解决办法可以参考：http://hi.baidu.com/hexiong/blog/item/16dc9e518fb10c2542a75b3c.html

java.lang.OutOfMemoryError这个错误我相信大部分开发人员都有遇到过，产生该错误的原因大都出于以下原因：JVM内存过小、程序不严密，产生了过多的垃圾。

导致OutOfMemoryError异常的常见原因有以下几种：

1. 内存中加载的数据量过于庞大，如一次从数据库取出过多数据；
2. 集合类中有对对象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收；
3. 代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体；
4. 使用的第三方软件中的BUG；
5. 启动参数内存值设定的过小；

此错误常见的错误提示：

1. tomcat:java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
2. tomcat:java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
3. weblogic:Root cause of ServletException java.lang.OutOfMemoryError
4. resin:java.lang.OutOfMemoryError
5. java:java.lang.OutOfMemoryError

解决java.lang.OutOfMemoryError的方法有如下几种：

一、增加jvm的内存大小。方法有： 1）在执行某个class文件时候，可以使用java -Xmx256M aa.class来设置运行aa.class时jvm所允许占用的最大内存为256M。 2）对tomcat容器，可以在启动时对jvm设置内存限度。对tomcat，可以在catalina.bat中添加：

set CATALINA_OPTS=-Xms128M -Xmx256M
set JAVA_OPTS=-Xms128M -Xmx256M

或者把%CATALINA_OPTS%和%JAVA_OPTS%代替为-Xms128M -Xmx256M

3）对resin容器，同样可以在启动时对jvm设置内存限度。在bin文件夹下创建一个startup.bat文件，内容如下：

@echo off
call "httpd.exe"  "-Xms128M" "-Xmx256M"
:end

其中"-Xms128M"为最小内存，"-Xmx256M"为最大内存。

二、 优化程序，释放垃圾。

主要包括避免死循环，应该及时释放种资源：内存, 数据库的各种连接，防止一次载入太多的数据。导致java.lang.OutOfMemoryError的根本原因是程序不健壮。因此，从根本上解决Java内存溢出的唯一方法就是修改程序，及时地释放没用的对象，释放内存空间。 遇到该错误的时候要仔细检查程序，嘿嘿，遇多一次这种问题之后，以后写程序就会小心多了。

Java代码导致OutOfMemoryError错误的解决：

需要重点排查以下几点：

1. 检查代码中是否有死循环或递归调用。
2. 检查是否有大循环重复产生新对象实体。
3. 检查对数据库查询中，是否有一次获得全部数据的查询。一般来说，如果一次取十万条记录到内存，就可能引起内存溢出。这个问题比较隐蔽，在上线前，数据库中数据较少，不容易出问题，上线后，数据库中数据多了，一次查询就有可能引起内存溢出。因此对于数据库查询尽量采用分页的方式查询。
4. 检查List、MAP等集合对象是否有使用完后，未清除的问题。List、MAP等集合对象会始终存有对对象的引用，使得这些对象不能被GC回收。

tomcat中java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space异常处理

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多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。 解决方法： 手动设置MaxPermSize大小修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh在

echo "Using CATALINA_BASE:   $CATALINA_BASE"

上面加入以下行：

JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m

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。

weblogic中java.lang.OutOfMemoryError异常处理

错误提示： Root cause of ervletException java.lang.OutOfMemoryError 解决办法：调整bea/weblogic/common中CommEnv中参数

    :sun
　　if "%PRODUCTION_MODE%" == "true" goto sun_prod_mode
　　set JAVA_VM=-client
　　set MEM_ARGS=-Xms256m -Xmx512m -XX:MaxPermSize=256m
　　set JAVA_OPTIONS=%JAVA_OPTIONS% -Xverify:none
　　goto continue
　　:sun_prod_mode
　　set JAVA_VM=-server
　　set MEM_ARGS=-Xms256m -Xmx512m -XX:MaxPermSize=256m
　　goto continue

Resin下java.lang.OutOfMemoryError异常处理

产生内存溢出的原因：

出现这个错误，一般是因为JVM物理内存过小。默认的Java虚拟机最大内存仅为64兆，这在开发调试过程中可能没有问题，但在实际的应用环境中是远远不能满足需要的，除非你的应用非常小，也没什么访问量。否则你可能会发现程序运行一段时间后包java.lang.OutOfMemoryError的错误。因此我们需要提升resin可用的虚拟机内存的大小。

解决方法：

修改/usr/local/resin/bin/httpd.sh中的args选项 添加参数-Xms（初始内存）和-Xmx（最大能够使用内存大小）可以用来限制JVM的物理内存使用量。例如：

args="-Xms128m -Xmx256m"

设置后，JVM初始物理内存是128m，最大能使用物理内存为256m。

这两个值应该由系统管理员根据服务器的实际情况进行设置。