内存溢出的分类以及实现方法

2022-08-02 14:52:51 浏览数 (1)

java中三种常见内存溢出错误的处理方法

转自http://outofmemory.cn/java/OutOfMemoryError/PermGen-space-Java-heap-space-unable-create-new-native-thread

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

在java应用中,有时候会出现这样的错误:OutOfMemoryError: unable to create new native thread.这种怪事是因为JVM已经被系统分配了大量的内存(比如1.5G),并且它至少要占用可用内存的一半。有人发现,在线程个数很多的情况下,你分配给JVM的内存越多,那么,上述错误发生的可能性就越大。

那么是什么原因造成这种问题呢?

每一个32位的进程最多可以使用2G的可用内存,因为另外2G被操作系统保留。这里假设使用1.5G给JVM,那么还余下500M可用内存。这500M内存中的一部分必须用于系统dll的加载,那么真正剩下的也许只有400M,现在关键的地方出现了:当你使用Java创建一个线程,在JVM的内存里也会创建一个Thread对象,但是同时也会在操作系统里创建一个真正的物理线程(参考JVM规范),操作系统会在余下的400兆内存里创建这个物理线程,而不是在JVM的1500M的内存堆里创建。在jdk1.4里头,默认的栈大小是256KB,但是在jdk1.5里头,默认的栈大小为1M每线程,因此,在余下400M的可用内存里边我们最多也只能创建400个可用线程。

这样结论就出来了,要想创建更多的线程,你必须减少分配给JVM的最大内存。还有一种做法是让JVM宿主在你的JNI代码里边。

给出一个有关能够创建线程的最大个数的估算公式:

代码语言:javascript复制
(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads

对于jdk1.5而言,假设操作系统保留120M内存:

代码语言:javascript复制
1.5GB JVM: (2GB-1.5Gb-120MB)/(1MB) = ~380 threads
1.0GB JVM: (2GB-1.0Gb-120MB)/(1MB) = ~880 threads

对于栈大小为256KB的jdk1.4而言,

代码语言:javascript复制
1.5GB allocated to JVM: ~1520 threads
1.0GB allocated to JVM: ~3520 threads 

对于这个异常我们首先需要判断下,发生内存溢出时进程中到底都有什么样的线程,这些线程是否是应该存在的,是否可以通过优化来降低线程数; 另外一方面默认情况下java为每个线程分配的栈内存大小是1M,通常情况下,这1M的栈内存空间是足足够用了,因为在通常在栈上存放的只是基础类型的数据或者对象的引用,这些东西都不会占据太大的内存, 我们可以通过调整jvm参数,降低为每个线程分配的栈内存大小来解决问题,例如在jvm参数中添加-Xss128k将线程栈内存大小设置为128k。

写Java代码分别使堆溢出,栈溢出

转自http://fxlzs2000.iteye.com/blog/1786407

我们知道,在JAVA中,可以使用关键字new来创建Java对象。例如,

ArrayList list = new ArrayList();

实际上,在创建完上面的一个对象后,在JVM中,会把new出来的对象存放在堆内存中,

同时,在方法栈中存放着对象的引用关系。

如果想要堆溢出,比较简单,可以循环创建对象或大的对象;

如果想要栈溢出,可以递归调用方法,这样随着栈深度的增加,JVM 维持着一条长长的方法调用轨迹,

直到内存不够分配,产生栈溢出。

因此,可以使用下面简单的代码实现堆溢出和栈溢出。

代码语言:javascript复制
public class Test {

    public void testHeap(){
        for(;;){
              ArrayList list = new ArrayList (2000);
          }
    }
    int num=1;
    public void testStack(){
        num  ;
        this.testStack();
     }
    
    public static void main(String[] args){
        Test  t  = new Test ();
        t.testHeap();
        t.testStack();   
    }
}

另外,Java虚拟机的堆大小如何设置:命令行

 java –Xms128m //JVM占用最小内存

           –Xmx512m //JVM占用最大内存

           –XX:PermSize=64m //最小堆大小

           –XX:MaxPermSize=128m //最大堆大小

让Java虚拟机Perm区内存溢出的方法

转自http://blog.csdn.net/dahlwuyn/article/details/11098877

代码语言:javascript复制
package test;

import java.io.*;
import java.util.*;

//内存溢出测试
public class OOM {
	public void heapOOM(){//堆内存溢出
//		List<int[]>list=new LinkedList<int[]>();
//		while(true){
//			list.add(new int[1024]);//不断创造可存活的对象
//		}
		ByteClassLoader loader=new ByteClassLoader();
		javaClass java=javaClass.open("bin\test\OOM.class");
		List<Class<?>>list=new LinkedList<Class<?>>();
		for(int j=0;true;j  ){
			java.replaceName("OOM" j);
			//Perm区内存溢出
			Class<?>clazz=loader.load(java.getClassByte());
			list.add(clazz);
			Object obj=null;
			try {
				obj=clazz.newInstance();
			} catch (InstantiationException e) {
				e.printStackTrace();
			} catch (IllegalAccessException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(obj);
		}
	}
}
class ByteClassLoader extends ClassLoader{
	public Class<?>load(byte[]classByte){
		return defineClass(null, classByte, 0, classByte.length);
	}
}
class javaClass{
	private byte[]javaClassByte;
	public javaClass(byte[]classByte){
		javaClassByte=classByte;
	}
	public String getClassName(){//获取字节流的类的名
		int classNameOff=0x10;//类名偏移位置
		int nameLengthOff=0x0e;//类名字节长度偏移,两个字节的数表示长度
		int length=(javaClassByte[nameLengthOff]&0xff)<<8;
		length =(0xff&javaClassByte[nameLengthOff 1]);
		String name=new String(javaClassByte,classNameOff,length);
		return name;
	}
	public void replaceName(String newName){//以新类名替换旧类名
		String oldName=getClassName();//旧类名
		int nlength=newName.length();//新类名的长度
		int olength=oldName.length();//旧类名的长度
		byte[]temp=new byte[javaClassByte.length-olength nlength];
		//将类名长度偏移位置之前字节复制到新字节流中
		System.arraycopy(javaClassByte, 0, temp, 0, 0x0e);
		temp[0x0e]=(byte)(nlength>>8);//填写新的类名长度值
		temp[0x0f]=(byte)nlength;
		//填写新类名
		System.arraycopy(newName.getBytes(), 0, temp, 0x10, nlength);
		//复制其余字节到新字节中
		System.arraycopy(javaClassByte, 0x10 olength, 
				temp,0x10 nlength ,javaClassByte.length-0x10-olength);
		javaClassByte=temp;
	}
	public byte[]getClassByte(){
		return javaClassByte;
	}
	public static javaClass open(String file){//打开类文件file
		FileInputStream fis=null;
		try {
			fis = new FileInputStream(new File(file));
			byte[]temp=new byte[fis.available()];
			fis.read(temp);
			return new javaClass(temp);
		} catch (Exception e) {
			return null;
		} finally {
			if(fis!=null){
				try {
					fis.close();
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}
}

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