工作中最常見的6種OOM問題

    

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前言

今天，跟大家一起聊聊線上服務(wù)出現(xiàn)OOM問題的6種場景，希望對你會有所幫助。

1 堆內(nèi)存OOM

堆內(nèi)存OOM是最常見的OOM了。

出現(xiàn)堆內(nèi)存OOM問題的異常信息如下：

   

    java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

   

此OOM是由于JVM中heap的最大值，已經(jīng)不能滿足需求了。

舉個例子：

   

    public class HeapOOMTest {

    public static void main(String[] args) {
        List<HeapOOMTest> list = Lists.newArrayList();
        while (true) {
            list.add(new HeapOOMTest());
        }
    }
}

   

這里創(chuàng)建了一個list集合，在一個死循環(huán)中不停往里面添加對象。

執(zhí)行結(jié)果：

出現(xiàn)了java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space的堆內(nèi)存溢出。

很多時候，excel一次導出大量的數(shù)據(jù)，獲取在程序中一次性查詢的數(shù)據(jù)太多，都可能會出現(xiàn)這種OOM問題。

我們在日常工作中一定要避免這種情況。

2 棧內(nèi)存OOM

有時候，我們的業(yè)務(wù)系統(tǒng)創(chuàng)建了太多的線程，可能會導致棧內(nèi)存OOM。

出現(xiàn)堆內(nèi)存OOM問題的異常信息如下：

   

    java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

   

給大家舉個例子：

   

    public class StackOOMTest {
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            new Thread().start();
        }
    }
}

   

使用一個死循環(huán)不停創(chuàng)建線程，導致系統(tǒng)產(chǎn)生了大量的線程。

執(zhí)行結(jié)果：

如果實際工作中，出現(xiàn)這個問題，一般是由于創(chuàng)建的線程太多，或者設(shè)置的單個線程占用內(nèi)存空間太大導致的。

建議在日常工作中，多用線程池，少自己創(chuàng)建線程，防止出現(xiàn)這個OOM。

3 棧內(nèi)存溢出

我們在業(yè)務(wù)代碼中可能會經(jīng)常寫一些遞歸調(diào)用，如果遞歸的深度超過了JVM允許的最大深度，可能會出現(xiàn)棧內(nèi)存溢出問題。

出現(xiàn)棧內(nèi)存溢出問題的異常信息如下：

   

    java.lang.StackOverflowError

   

例如：

   

    public class StackFlowTest {
    public static void main(String[] args) {
        doSamething();
    }

    private static void doSamething() {
        doSamething();
    }
}

   

執(zhí)行結(jié)果：

出現(xiàn)了java.lang.StackOverflowError棧溢出的錯誤。

我們在寫遞歸代碼時，一定要考慮遞歸深度。即使是使用parentId一層層往上找的邏輯，也最好加一個參數(shù)控制遞歸深度。防止因為數(shù)據(jù)問題導致無限遞歸的情況，比如：id和parentId的值相等。

4 直接內(nèi)存OOM

直接內(nèi)存不是虛擬機運行時數(shù)據(jù)區(qū)的一部分，也不是《Java虛擬機規(guī)范》中定義的內(nèi)存區(qū)域。

它來源于NIO，通過存在堆中的DirectByteBuffer操作Native內(nèi)存，是屬于堆外內(nèi)存，可以直接向系統(tǒng)申請的內(nèi)存空間。

出現(xiàn)直接內(nèi)存OOM問題時異常信息如下：

   

    java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory

   

例如下面這樣的：

   

    public class DirectOOMTest {

    private static final int BUFFER = 1024 * 1024 * 20;

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<ByteBuffer> list = new ArrayList<>();
        int count = 0;
        try {
            while (true) {
                // 使用直接內(nèi)存
                ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);
                list.add(byteBuffer);
                count++;
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } finally {
            System.out.println(count);
        }
    }
}

   

執(zhí)行結(jié)果：

會看到報出來java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory直接內(nèi)存空間不足的異常。

5 GC OOM

GC OOM是由于JVM在GC時，對象過多，導致內(nèi)存溢出，建議調(diào)整GC的策略。

出現(xiàn)GC OOM問題時異常信息如下：

   

    java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

   

為了方便測試，我先將idea中的最大和最小堆大小都設(shè)置成10M：

   

    -Xmx10m -Xms10m

   

例如下面這個例子：

   

    public class GCOverheadOOM {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
            executor.execute(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            });
        }
    }
}

   

執(zhí)行結(jié)果：

出現(xiàn)這個問題是由于JVM在GC的時候，對象太多，就會報這個錯誤。

我們需要改變GC的策略。

在老代80%時就是開始GC，并且將-XX:SurvivorRatio（-XX:SurvivorRatio=8）和-XX:NewRatio（-XX:NewRatio=4）設(shè)置的更合理。

6 元空間OOM

JDK8之后使用Metaspace來代替永久代，Metaspace是方法區(qū)在HotSpot中的實現(xiàn)。

Metaspace不在虛擬機內(nèi)存中，而是使用本地內(nèi)存也就是在JDK8中的ClassMetadata，被存儲在叫做Metaspace的native memory。

出現(xiàn)元空間OOM問題時異常信息如下：

   

    java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace

   

為了方便測試，我修改一下idea中的JVM參數(shù)，增加下面的配置：

   

    -XX:MetaspaceSize=10m -XX:MaxMetaspaceSize=10m

   

指定了元空間和最大元空間都是10M。

接下來，看看下面這個例子：

   

    public class MetaspaceOOMTest {
    static class OOM {
    }

    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        try {
            while (true) {
                i++;
                Enhancer enhancer = new Enhancer();
                enhancer.setSuperclass(OOM.class);
                enhancer.setUseCache(false);
                enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
                    @Override
                    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
                        return methodProxy.invokeSuper(o, args);
                    }
                });
                enhancer.create();
            }
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

   

執(zhí)行結(jié)果：

程序最后會報java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace的元空間OOM。

這個問題一般是由于加載到內(nèi)存中的類太多，或者類的體積太大導致的。

   

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