OOM分析与解决

一、分类

OOM:java.lang.OutOfMemoryError

1.1 堆内存溢出

堆内存(Heap Space)没有足够空间存放新创建的对象

java.lang.OutOfMemoryError:Javaheap space

原因:

  • 请求创建一个超大对象,通常是一个大数组。

  • 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。

  • 过度使用终结器(Finalizer),该对象没有立即被 GC。

  • 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

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:

  • 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

  • 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

  • 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

1.2 GC投入产出比低

应用程序已经基本耗尽了所有可用内存, GC 也无法回收。
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:

java.lang.OutOfMemoryError:GC overhead limit exceeded

1.3 永久代(或元空间 JDK1.8)溢出

永久代(Permanent Generation)(或Metaspace JDK1.8)已用满,通常是因为加载的 class 数目太多或体积太大。

永久代存储对象:

  • 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;
  • 常量池;
  • 对象数组/类型数组所关联的 class;
  • JIT 编译器优化后的 class 信息。

方案:

  • 程序启动报错,修改 -XX:MaxPermSize 启动参数,调大永久代空间。

  • 应用重新部署时报错,很可能是加载了多份 class 信息,只需重启 JVM 即可解决。

  • 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 ,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。

1.4 无法创建一个新native线程

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。

java.lang.OutOfMemoryError:Unableto createnewnativethread

原因:

  • 线程数超过操作系统最大线程数 ulimit 限制;

  • 线程数超过 kernel.pid_max(只能重启);

  • native 内存不足;

方案:

  • 升级配置,为机器提供更多的内存

  • 降低 Java Heap Space 大小;

  • 修复应用程序的线程泄漏问题;

  • 限制线程池大小

  • 使用 -Xss 参数减少线程栈的大小;

  • 调高 OS 层面的线程最大数:执行 ulimia-a 查看最大线程数限制,使用 ulimit-u xxx 调整最大线程数限制。ulimit -a … 省略部分内容 … max user processes (-u) 16384

1.5 虚拟内存溢出

可用的虚拟内存已被耗尽。
虚拟内存(Virtual Memory)由物理内存(Physical Memory)和交换空间(Swap Space)两部分组成。
当运行时程序请求的虚拟内存溢出时就会报错。

Out of swap space

原因:

  • 地址空间不足
  • 物理内存已耗光
  • 应用程序的本地内存泄漏(native leak),例如不断申请本地内存,却不释放。
  • 执行 jmap-histo:live 命令,强制执行 Full GC;如果几次执行后内存明显下降,则基本确认为 Direct ByteBuffer 问题。

方案:

  • 升级地址空间为 64 bit;

  • 使用 Arthas 检查是否为 Inflater/Deflater 解压缩问题,如果是,则显式调用 end 方法。

  • Direct ByteBuffer 问题可以通过启动参数 -XX:MaxDirectMemorySize 调低阈值。

  • 升级服务器配置/隔离部署,避免争用。

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