JAVA程序常见问题与JVM内存模型关系

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本文是前段时间公司培训讲到的内容，个人做了笔记进行了总结。通过各类JAVA程序的OOM问题，结合JVM内存模型进行定位以及调优，具体调试的工具以及内容后续会进行补充。

OOM

内存模型

JVM内存模型01-photo

JVM内存模型02-photo

非堆内存

调优参数

-XX:MaxPremSize=256MB

  • jdk1.7 持久代 使用的虚拟机内存
  • jdk1.8之后 源空间 使用的是本地内存

    对应OOM错误信息

    PremGen Space

    问题处理

  1. 调大PermSize
  2. 是否有动态加载Groovy脚本
  3. 是否有大量动态生成类的逻辑，如字节码框、或动态代理的使用。

堆内存

调优参数

-Xmx2G

  • 年轻代：Eden Survior -XX:NewSize=30m
  • 老年代

    对应OOM错误信息

    Java heap space/GC overhead limit exceeded

    问题处理

  1. 产生heapdump

    1) 启动参数-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError XX:HeapDumpPath=

    2) jmap -dump:format=b,file=文件名 [pid]

  2. 使用mat工具分析heapdump
  3. 确定内存占用的代码进行优化

  4. 如果内存占用不多

    1) 可能是创建了一个大对象导致，根据日志分析何时会创建大对象。

    2) 死循环，jstack分析。

栈内存

调优参数

-Xss128，默认2m

  • 使用的是操作系统的剩余内存，与其他JVM内存区域无关

    对应OOM错误信息

    StackOverflowError,unable to create new native thread

    问题处理

  1. 调大-Xss，使每个线程栈的内存增大
  2. 调小-Xmx 等参数，给栈留更多内存空间
  3. 分析是否代码中有不合理的递归

堆外内存

调优参数

-XX:MaxDirectMemorySize=1G

  • DiectBuffer
  • 如netty直接缓冲区，io操作不需要进行内存的拷贝，性能较优

    对应OOM错误信息

    direct buffer memory

    问题处理

  1. 默认占用-Xmx相同内存，可以通过增加参数XX:MaxDirectMemorySize=1G设定
  2. 络通信使用Netty但是未限流
  3. 分析代码中是否使用DirectBuffer未合理控制

最终占用内存=MaxPermSize+Xmx+MaxDirectMemorySize+n*xss

OutofMemory-Out of swap space解决方案

问题处理

  1. 地址空间不够，调整系统为64位

  2. 物理内存不足

    1) jmap -histo:live pid，如果内存明显减少说明是DirectBuffer问题，通过设置-XX:MaxDirectMemorySize=1G设定

    2) btrace Inflater/Deflater

OutofMemory- unable to create new native thread解决方

  1. 线程数超过ulimit限制

    1) ulimit -a 查看max user process

    2) 临时调大ulimit -u unlimited

    3) 永久增加 

    a. * vi /etc/security/limits.conf # 添加如下的行

b. * soft noproc 11000

c. * hard noproc 11000

d. * soft nofile 4100

e. * hard nofile 4100

  2. 线程数超过kernel.pid_max

    1) /proc/sys/kernel/pid_max #操作系统线程数限制

    2) /proc/sys/vm/max_map_count #单进程mmap的限制会影响当个进程可创建的线程数

  3. 线程创建太多

    1) jstack、pstree查看线程数量，排查谁创建过多线程

    2) 调小-xss，使每个栈内存占用变小

OutofMemory-补充

  1. 只有heap或Perm区满，才会产生heapDump，其他oom不会产生

  2. 如何分析定位问题

    1) Jvm监控工具（JavaMelody）

    2) 其他工具 

    a. Greys https://github.com/oldmanpushcart/greys-anatomy

b. TProfile https://github.com/alibaba/TProfiler

Java进程退出

CPU占用高

应用无响应

环境变量异常

调用超时

投食入口