常见的OutOfMemoryError原因以及相应的处理办法

当 JVM 内存严重不足时,就会抛出 java.lang.OutOfMemoryError 错误,如果说的不好 请大家不要见怪 。
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 。
2、GC overhead limit exceeded原因分析
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 。
解决方案
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原因分析
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 。
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 。
【常见的OutOfMemoryError原因以及相应的处理办法】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 。
4、Metaspace
JDK 1.8 使用 Metaspace(元空间) 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;
5、JVM 将抛出 java.lang.OutOfMemoryError:Unableto createnewnativethread 错误 。
解决方案
1、升级配置,为机器提供更多的内存;
2、降低 Java Heap Space 大?。?
3、修复应用程序的线程泄漏问题;
4、限制线程池大?。?
5、使用 -Xss 参数减少线程栈的大?。?
6、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
6、Out of swap space?
该错误表示所有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 Outof swap space? 错误 。
原因分析
该错误出现的常见原因包括以下几类:
1、地址空间不足;
2、物理内存已耗光;
3、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 。
4、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 。
解决方案
根据错误原因可以采取如下解决方案:
1、升级地址空间为 64 bit;
2、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 。
3、Direct ByteBuffer 问题可以通过启动参数 -XX:MaxDirectMemorySize 调低阈值 。
4、升级服务器配置/隔离部署,避免争用 。
7、 Kill process or sacrifice child
有一种内核作业(Kernel Job)名为 Out of Memory Killer,它会在可用内存极低的情况下“杀死”(kill)某些进程 。OOM Killer 会对所有进程进行打分 , 然后将评分较低的进程“杀死” , 具体的评分规则可以参考 Surviving the Linux OOM Killer 。
不同于其他的 OOM 错误, Killprocessorsacrifice child 错误不是由 JVM 层面触发的,而是由操作系统层面触发的 。
原因分析
默认情况下 , Linux 内核允许进程申请的内存总量大于系统可用内存,通过这种“错峰复用”的方式可以更有效的利用系统资源 。
然而,这种方式也会无可避免地带来一定的“超卖”风险 。例如某些进程持续占用系统内存 , 然后导致其他进程没有可用内存 。此时,系统将自动激活 OOM Killer,寻找评分低的进程,并将其“杀死”,释放内存资源 。
解决方案
1、升级服务器配置/隔离部署,避免争用 。
2、OOM Killer 调优 。
8、Requested array size exceeds VM limit
JVM 限制了数组的最大长度,该错误表示程序请求创建的数组超过最大长度限制 。JVM 在为数组分配内存前 , 会检查要分配的数据结构在系统中是否可寻址 , 通常为 Integer.MAX_VALUE-2 。此类问题比较罕见 , 通常需要检查代码,确认业务是否需要创建如此大的数组,是否可以拆分为多个块,分批执行 。
9、Directbuffermemory
Java 允许应用程序通过 Direct ByteBuffer 直接访问堆外内存,许多高性能程序通过 Direct ByteBuffer 结合内存映射文件(Memory Mapped File)实现高速 IO 。
原因分析
Direct ByteBuffer 的默认大小为 64 MB,一旦使用超出限制 , 就会抛出 Directbuffer memory 错误 。
解决方案
1、Java 只能通过 ByteBuffer.allocateDirect 方法使用 Direct ByteBuffer,因此,可以通过 Arthas 等在线诊断工具拦截该方法进行排查 。
2、检查是否直接或间接使用了 NIO , 如 netty,jetty 等 。
3、通过启动参数 -XX:MaxDirectMemorySize 调整 Direct ByteBuffer 的上限值 。
4、检查 JVM 参数是否有 -XX:+DisableExplicitGC 选项,如果有就去掉,因为该参数会使 System.gc()失效 。
5、检查堆外内存使用代码,确认是否存在内存泄漏;或者通过反射调用 sun.misc.Cleaner 的 clean() 方法来主动释放被 Direct ByteBuffer 持有的内存空间 。
6、内存容量确实不足,升级配置 。
参考博客:https://blog.csdn.net/fengzongfu/article/details/105028313
以上就是朝夕生活(www.30zx.com)关于“常见的OutOfMemoryError原因以及相应的处理办法”的详细内容 , 希望对大家有所帮助!

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