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架构师总结的9种OOM常见原因及解决方案

OOM

译者：涯海
当 JVM 内存严重不足时，就会抛出 JAVA.lang.OutOfMemoryError 错误 。本文总结了常见的 OOM 原因及其解决方法，如下图所示 。如有遗漏或错误，欢迎补充指正 。
 

架构师总结的9种OOM常见原因及解决方案

文章插图
 
1、Java heap space
当堆内存（Heap Space）没有足够空间存放新创建的对象时，就会抛出 java.lang.OutOfMemoryError:Javaheap space 错误（根据实际生产经验，可以对程序日志中的 OutOfMemoryError 配置关键字告警，一经发现，立即处理） 。
原因分析Javaheap space 错误产生的常见原因可以分为以下几类：
1、请求创建一个超大对象，通常是一个大数组 。
2、超出预期的访问量/数据量，通常是上游系统请求流量飙升，常见于各类促销/秒杀活动，可以结合业务流量指标排查是否有尖状峰值 。
3、过度使用终结器（Finalizer），该对象没有立即被 GC 。
4、内存泄漏（Memory Leak），大量对象引用没有释放，JVM 无法对其自动回收，常见于使用了 File 等资源没有回收 。
解决方案针对大部分情况，通常只需要通过 -Xmx 参数调高 JVM 堆内存空间即可 。如果仍然没有解决，可以参考以下情况做进一步处理：
【架构师总结的9种OOM常见原因及解决方案】1、如果是超大对象，可以检查其合理性，比如是否一次性查询了数据库全部结果，而没有做结果数限制 。
2、如果是业务峰值压力，可以考虑添加机器资源，或者做限流降级 。
3、如果是内存泄漏，需要找到持有的对象，修改代码设计，比如关闭没有释放的连接 。
2、GC overhead limit exceeded当 Java 进程花费 98% 以上的时间执行 GC，但只恢复了不到 2% 的内存，且该动作连续重复了 5 次，就会抛出 java.lang.OutOfMemoryError:GC overhead limit exceeded 错误 。简单地说，就是应用程序已经基本耗尽了所有可用内存，GC 也无法回收 。
此类问题的原因与解决方案跟 Javaheap space 非常类似，可以参考上文 。
3、Permgen space该错误表示永久代（Permanent Generation）已用满，通常是因为加载的 class 数目太多或体积太大 。
原因分析永久代存储对象主要包括以下几类：
1、加载/缓存到内存中的 class 定义，包括类的名称，字段，方法和字节码；
2、常量池；
3、对象数组/类型数组所关联的 class；
4、JIT 编译器优化后的 class 信息 。
PermGen 的使用量与加载到内存的 class 的数量/大小正相关 。
解决方案根据 Permgen space 报错的时机，可以采用不同的解决方案，如下所示：
1、程序启动报错，修改 -XX:MaxPermSize 启动参数，调大永久代空间 。
2、应用重新部署时报错，很可能是没有应用没有重启，导致加载了多份 class 信息，只需重启 JVM 即可解决 。
3、运行时报错，应用程序可能会动态创建大量 class，而这些 class 的生命周期很短暂，但是 JVM 默认不会卸载 class，可以设置 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled 和 -XX:+UseConcMarkSweepGC这两个参数允许 JVM 卸载 class 。
如果上述方法无法解决，可以通过 jmap 命令 dump 内存对象 jmap-dump:format=b,file=dump.hprof<process-id>，然后利用 Eclipse MAT https://www.eclipse.org/mat 功能逐一分析开销最大的 classloader 和重复 class 。
4、MetaspaceJDK 1.8 使用 Metaspace 替换了永久代（Permanent Generation），该错误表示 Metaspace 已被用满，通常是因为加载的 class 数目太多或体积太大 。
此类问题的原因与解决方法跟 Permgenspace 非常类似，可以参考上文 。需要特别注意的是调整 Metaspace 空间大小的启动参数为 -XX:MaxMetaspaceSize 。
5、Unable to create new native thread每个 Java 线程都需要占用一定的内存空间，当 JVM 向底层操作系统请求创建一个新的 native 线程时，如果没有足够的资源分配就会报此类错误 。
原因分析JVM 向 OS 请求创建 native 线程失败，就会抛出 Unableto createnewnativethread，常见的原因包括以下几类：
1、线程数超过操作系统最大线程数 ulimit 限制；
2、线程数超过 kernel.pid_max（只能重启）；
3、native 内存不足；
该问题发生的常见过程主要包括以下几步：
1、JVM 内部的应用程序请求创建一个新的 Java 线程；
2、JVM native 方法代理了该次请求，并向操作系统请求创建一个 native 线程；
3、操作系统尝试创建一个新的 native 线程，并为其分配内存；
4、如果操作系统的虚拟内存已耗尽，或是受到 32 位进程的地址空间限制，操作系统就会拒绝本次 native 内存分配；


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