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Tomcat內(nèi)存溢出分析及解決方法

　　JVM管理兩種類型的內(nèi)存，堆和非堆。堆是給開發(fā)人員用的上面說的就是，是在JVM啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建；非堆是留給JVM自己用的，用來存放類的信息的。它和堆不同，運(yùn)行期內(nèi)GC不會(huì)釋放空間。

　　一、內(nèi)存溢出類型

　　1、java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

　　JVM管理兩種類型的內(nèi)存，堆和非堆。堆是給開發(fā)人員用的上面說的就是，是在JVM啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建;非堆是留給JVM自己用的，用來存放類的信息的。它和堆不同，運(yùn)行期內(nèi)GC不會(huì)釋放空間。如果web app用了大量的第三方j(luò)ar或者應(yīng)用有太多的class文件而恰好MaxPermSize設(shè)置較小，超出了也會(huì)導(dǎo)致這塊內(nèi)存的占用過多造成溢出，或者tomcat熱部署時(shí)侯不會(huì)清理前面加載的環(huán)境，只會(huì)將context更改為新部署的，非堆存的內(nèi)容就會(huì)越來越多。

　　PermGen space的全稱是Permanent Generation space,是指內(nèi)存的永久保存區(qū)域，這塊內(nèi)存主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader時(shí)就會(huì)被放到PermGen space中，它和存放類實(shí)例(Instance)的Heap區(qū)域不同,GC(Garbage Collection)不會(huì)在主程序運(yùn)行期對(duì)PermGen space進(jìn)行清理，所以如果你的應(yīng)用中有很CLASS的話,就很可能出現(xiàn)PermGen space錯(cuò)誤，這種錯(cuò)誤常見在web服務(wù)器對(duì)JSP進(jìn)行pre compile的時(shí)候。如果你的WEB APP下都用了大量的第三方j(luò)ar, 其大小超過了jvm默認(rèn)的大小(4M)那么就會(huì)產(chǎn)生此錯(cuò)誤信息了。

　　一個(gè)最佳的配置例子：(經(jīng)過本人驗(yàn)證，自從用此配置之后，再未出現(xiàn)過tomcat死掉的情況)

　　set JAVA_OPTS=-Xms800m -Xmx800m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m

　　在linux下在tomcathome/conf/catalina.sh中加上如標(biāo)紅所示的一句代碼：可以增加tomcat jvm 的內(nèi)存，這樣就不容易出現(xiàn)內(nèi)存溢出的現(xiàn)象了！

　　# ----- Execute The Requested Command -----------------------------------------

　　JAVA_OPTS="-server -Xms512m -Xmx2048m -XX:PermSize=128m -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m"

　　# Bugzilla 37848: only output this if we have a TTY

　　2、java.lang.OutOfMemoryError: Javaheap space

　　第一種情況是個(gè)補(bǔ)充，主要存在問題就是出現(xiàn)在這個(gè)情況中。其默認(rèn)空間(即-Xms)是物理內(nèi)存的1/64，最大空間(-Xmx)是物理內(nèi)存的1/4。如果內(nèi)存剩余不到40%，JVM就會(huì)增大堆到Xmx設(shè)置的值，內(nèi)存剩余超過70%，JVM就會(huì)減小堆到Xms設(shè)置的值。所以服務(wù)器的Xmx和Xms設(shè)置一般應(yīng)該設(shè)置相同避免每次GC后都要調(diào)整虛擬機(jī)堆的大小。假設(shè)物理內(nèi)存無限大，那么JVM內(nèi)存的最大值跟操作系統(tǒng)有關(guān)，一般32位機(jī)是1.5g到3g之間，而64位的就不會(huì)有限制了。

　　注意：如果Xms超過了Xmx值，或者堆最大值和非堆最大值的總和超過了物理內(nèi)存或者操作系統(tǒng)的最大限制都會(huì)引起服務(wù)器啟動(dòng)不起來。

　　垃圾回收GC的角色

　　JVM調(diào)用GC的頻度還是很高的，主要兩種情況下進(jìn)行垃圾回收：

　　當(dāng)應(yīng)用程序線程空閑;另一個(gè)是java內(nèi)存堆不足時(shí)，會(huì)不斷調(diào)用GC，若連續(xù)回收都解決不了內(nèi)存堆不足的問題時(shí)，就會(huì)報(bào)out of memory錯(cuò)誤。因?yàn)檫@個(gè)異常根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境決定，所以無法預(yù)期它何時(shí)出現(xiàn)。

　　根據(jù)GC的機(jī)制，程序的運(yùn)行會(huì)引起系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的變化，增加GC的觸發(fā)機(jī)會(huì)。

　　為了避免這些問題，程序的設(shè)計(jì)和編寫就應(yīng)避免垃圾對(duì)象的內(nèi)存占用和GC的開銷。顯示調(diào)用System.GC()只能建議JVM需要在內(nèi)存中對(duì)垃圾對(duì)象進(jìn)行回收，但不是必須馬上回收，

　　一個(gè)是并不能解決內(nèi)存資源耗空的局面，另外也會(huì)增加GC的消耗。

　　二、JVM內(nèi)存區(qū)域組成

　　簡(jiǎn)單的說java中的堆和棧

　　java把內(nèi)存分兩種：一種是棧內(nèi)存，另一種是堆內(nèi)存

　　1、在函數(shù)中定義的基本類型變量和對(duì)象的引用變量都在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配;

　　2、堆內(nèi)存用來存放由new創(chuàng)建的對(duì)象和數(shù)組

　　在函數(shù)(代碼塊)中定義一個(gè)變量時(shí)，java就在棧中為這個(gè)變量分配內(nèi)存空間，當(dāng)超過變量的作用域后，java會(huì)自動(dòng)釋放掉為該變量所分配的內(nèi)存空間;在堆中分配的內(nèi)存由java虛擬機(jī)的自動(dòng)垃圾回收器來管理

　　堆的優(yōu)勢(shì)是可以動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存大小，生存期也不必事先告訴編譯器，因?yàn)樗窃谶\(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的。缺點(diǎn)就是要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢;

　　棧的優(yōu)勢(shì)是存取速度比堆要快，缺點(diǎn)是存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的無靈活性。

　　java堆分為三個(gè)區(qū)：New、Old和Permanent

　　GC有兩個(gè)線程：

　　新創(chuàng)建的對(duì)象被分配到New區(qū)，當(dāng)該區(qū)被填滿時(shí)會(huì)被GC輔助線程移到Old區(qū)，當(dāng)Old區(qū)也填滿了會(huì)觸發(fā)GC主線程遍歷堆內(nèi)存里的所有對(duì)象。Old區(qū)的大小等于Xmx減去-Xmn

　　java棧存放

　　棧調(diào)整：參數(shù)有+UseDefaultStackSize -Xss256K，表示每個(gè)線程可申請(qǐng)256k的棧空間

　　每個(gè)線程都有他自己的Stack

　　三、JVM如何設(shè)置虛擬內(nèi)存

　　提示：在JVM中如果98%的時(shí)間是用于GC且可用的Heap size 不足2%的時(shí)候?qū)伋龃水惓Ｐ畔ⅰ?/p>

　　提示：Heap Size 最大不要超過可用物理內(nèi)存的80%，一般的要將-Xms和-Xmx選項(xiàng)設(shè)置為相同，而-Xmn為1/4的-Xmx值。

　　提示：JVM初始分配的內(nèi)存由-Xms指定，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/64;JVM最大分配的內(nèi)存由-Xmx指定，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/4。

　　默認(rèn)空余堆內(nèi)存小于40%時(shí)，JVM就會(huì)增大堆直到-Xmx的最大限制;空余堆內(nèi)存大于70%時(shí)，JVM會(huì)減少堆直到-Xms的最小限制。因此服務(wù)器一般設(shè)置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC 后調(diào)整堆的大小。

　　提示：假設(shè)物理內(nèi)存無限大的話，JVM內(nèi)存的最大值跟操作系統(tǒng)有很大的關(guān)系。

　　簡(jiǎn)單的說就32位處理器雖然可控內(nèi)存空間有4GB,但是具體的操作系統(tǒng)會(huì)給一個(gè)限制，

　　這個(gè)限制一般是2GB-3GB(一般來說Windows系統(tǒng)下為1.5G-2G，Linux系統(tǒng)下為2G-3G)，而64bit以上的處理器就不會(huì)有限制了

　　提示：設(shè)置NewSize、MaxNewSize相等，"new"的大小最好不要大于"old"的一半，原因是old區(qū)如果不夠大會(huì)頻繁的觸發(fā)"主" GC ，大大降低了性能

　　JVM使用-XX:PermSize設(shè)置非堆內(nèi)存初始值，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/64;

　　由XX:MaxPermSize設(shè)置最大非堆內(nèi)存的大小，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/4。

　　解決方法：手動(dòng)設(shè)置Heap size

　　修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat

　　在“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行：

　　JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m"

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