Tomcat 記憶體溢出對應解決方式

来源:http://www.cnblogs.com/java-class/archive/2016/03/27/5325527.html
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1.Tomcat記憶體溢出的原因 生產環境中Tomcat記憶體設置不好很容易出現記憶體溢出。造成記憶體溢出是不一樣的，當然處理方式也不一樣。 這裡根據平時遇到的情況和相關資料進行一個總結。常見的一般會有下麵三種情況： OutOfMemoryError： Java heap space OutOfMemory ...


 

1.Tomcat記憶體溢出的原因

　　生產環境中Tomcat記憶體設置不好很容易出現記憶體溢出。造成記憶體溢出是不一樣的，當然處理方式也不一樣。

　　這裡根據平時遇到的情況和相關資料進行一個總結。常見的一般會有下麵三種情況：

  • OutOfMemoryError： Java heap space
  • OutOfMemoryError： PermGen space
  • OutOfMemoryError： unable to create new native thread.

　　Tomcat記憶體溢出解決方案

　　對於前兩種情況，在應用本身沒有記憶體泄露的情況下可以用設置tomcat jvm參數來解決。（-Xms -Xmx -XX：PermSize -XX：MaxPermSize）

　　最後一種可能需要調整操作系統和tomcat jvm參數同時調整才能達到目的。

2.OutOfMemoryError 堆記憶體溢出

   a.原因分析：

      JVM堆的設置是指java程式運行過程中JVM可以調配使用的記憶體空間的設置.

      JVM在啟動的時候會自動設置Heap size的值，其初始空間(即-Xms)是物理記憶體的1/64，最大空間(-Xmx)是物理記憶體的1/4。

      可以利用JVM提供的-Xmn -       Xms -Xmx等選項可進行設置。Heap size 的大小是Young Generation 和Tenured Generaion 之和。

      在JVM中如果98％的時間是用於GC且可用的Heap size 不足2％的時候將拋出此異常信息。

      Heap Size 最大不要超過可用物理記憶體的80％，一般的要將-Xms和-Xmx選項設置為相同，而-Xmn為1/4的-Xmx值。

　　-Xms：初始堆大小

　　-Xmx：最大堆大小

　　但堆的大小受下麵三方面影響：

　　1.相關操作系統的數據模型（32-bt還是64-bit）限制；（32位系統下，一般限制在1.5G~2G；我在2003 server 系統下（物理記憶體：4G和6G，jdk：1.6）測試 1612M，64位操作系統對記憶體無限制。）

　　2.系統的可用虛擬記憶體限制；

　　3.系統的可用物理記憶體限制。

　　-Xms -Xmx一般配置成一樣比較好比如set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m

     其初始空間(即-Xms)是物理記憶體的1/64，最大空間(-Xmx)是物理記憶體的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等選項可進行設置

   b.實例，以下給出1G記憶體環境下java jvm 的參數設置參考：

      JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:PermSize=64M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=128m -Djava.awt.headless=true "

      JAVA_OPTS="-server -Xms768m -Xmx768m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m -XX:NewSize=192m -XX:MaxNewSize=384m"

      CATALINA_OPTS="-server -Xms768m -Xmx768m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m-XX:NewSize=192m -XX:MaxNewSize=384m"

     伺服器為1G記憶體：JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:PermSize=64M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=128m -Djava.awt.headless=true "

     伺服器為64位、2G記憶體: JAVA_OPTS='-server -Xms1024m -Xmx1536m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m'

---------------------------------------解決方案2.1：------------------------------------------------------

前提：是執行startup.bat啟動tomcat的方式

Linux伺服器：

在/usr/local/apache-tomcat-5.5.23/bin 目錄下的catalina.sh

添加：JAVA_OPTS='-Xms512m -Xmx1024m'

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

        或者 CATALINA_OPTS="-server -Xms256m -Xmx300m"

Windows伺服器：

在catalina.bat最前面加入

set JAVA_OPTS=-Xms128m -Xmx350m

或者set CATALINA_OPTS=-Xmx300M -Xms256M

（區別是一個直接設置jvm記憶體， 另一個設置tomcat記憶體，CATALINA_OPTS似乎可以與JAVA_OPTS不加區別的使用）

基本參數說明

-client，-server

兩個參數用於設置虛擬機使用何種運行模式，作為第一個參數，client模式啟動比較快，但運行時性能和記憶體管理效率不如server模式，通常用於客戶端應用程式。

server模式啟動比client慢，但可獲得更高的運行性能。

在windows上，預設的虛擬機類型為client模式，如果要使用server模式，就需要在啟動虛擬機時加-server參數，以獲得更高性能，對伺服器端應用，推薦採用server模式，尤其是多個CPU的系統。

在Linux，Solaris上預設採用server模式。

-Xms<size>

設置虛擬機可用記憶體堆的初始大小，預設單位為位元組，該大小為1024的整數倍並且要大於1MB，可用k(K)或m(M)為單位來設置較大的記憶體數。初始堆大小為2MB。加“m”說明是MB，否則就是KB了。

例如：-Xms6400K，-Xms256M

-Xmx<size>

設置虛擬機 的最大可用大小，預設單位為位元組。該值必須為1024整數倍，並且要大於2MB。可用k(K)或m(M)為單位來設置較大的記憶體數。預設堆最大值為64MB。

例如：-Xmx81920K，-Xmx80M

當應用程式申請了大記憶體運行時虛擬機拋出java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space錯誤，就需要使用-Xmx設置較大的可用記憶體堆。

PermSize/MaxPermSize：定義Perm段的尺寸，即永久保存區域的大小，PermSize為JVM啟動時初始化Perm的記憶體大小；MaxPermSize為最大可占用的Perm記憶體大小。

在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同，以減少運行期間系統在記憶體申請上所花的開銷。

如果用startup.bat啟動tomcat,OK設置生效.夠成功的分配200M記憶體.

--------------------------------------解決方案2.2：-----------------------------------------------------

前提：是執行startup.bat啟動tomcat的方式

手動設置Heap size

Windows伺服器：

修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat，在“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行：

set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m

註：JAVA_OPTS是保留先前設置。

Linux伺服器：

修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh

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

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

註：$JAVA_OPTS是保留先前設置。

------------------------------------------解決方案2.3：--------------------------------------------------
前提：是執行windows的系統服務啟動tomcat的方式
但是如果不是執行startup.bat啟動tomcat而是利用windows的系統服務啟動tomcat服務,上面的設置就不生效了,
就是說set JAVA_OPTS=-Xms128m -Xmx350m 沒起作用.上面分配200M記憶體就OOM了..
windows服務執行的是bin\tomcat.exe.他讀取註冊表中的值,而不是catalina.bat的設置.

解決辦法:
修改註冊表HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Apache Software Foundation\Tomcat Service Manager\Tomcat5\Parameters\JavaOptions
原值為
-Dcatalina.home="C:\ApacheGroup\Tomcat 5.0"
-Djava.endorsed.dirs="C:\ApacheGroup\Tomcat 5.0\common\endorsed"
-Xrs
加入 -Xms300m -Xmx350m
重起tomcat服務,設置生效

3.OutOfMemoryError 永久保存區域溢出

a.原因分析：

      PermGen space的全稱是Permanent Generation space,是指記憶體的永久保存區域。

      這塊記憶體主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader時就會被放到PermGen space中，它和存放類實例(Instance)的Heap區域不同,

      GC(Garbage Collection)不會在主程式運行期對PermGen space進行清理，所以如果你的應用中有很CLASS的話,就很可能出現PermGen space錯誤。

      這種錯誤常見在web伺服器對JSP進行pre compile的時候。如果你的WEB APP下都用了大量的第三方jar, 其大小超過了jvm預設的大小(4M)那麼就會產生此錯誤信息了。

      但目前的hibernate和spring項目中也很容易出現這樣的問題。可能是由於這些框架會動態class，而且jvm的gc是不會清理PemGen space的，超過了jvm預設的大小(4M)，導致記憶體溢出。

b.建議：

      將相同的第三方jar文件移置到tomcat/shared/lib目錄下，這樣可以達到減少jar 文檔重覆占用記憶體的目的。

      這一個一般是加大-XX：PermSize -XX：MaxPermSize 來解決問題。　　-XX：PermSize 永久保存區域初始大小　　-XX：PermSize 永久保存區域初始最大值

　　這一般結合第一條使用，比如 set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m -XX：PermSize=128M -XX：PermSize=256M

---------------------------------------解決方案3.1：-----------------------------------------------------

Linux伺服器：

在catalina.sh的第一行增加：

JAVA_OPTS= -Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m

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

JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m

Windows伺服器：

在catalina.bat的第一行增加：

set JAVA_OPTS=-Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m

----------------------------------------解決方案2：-------------------------------------------------------

修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat（Linux下為catalina.sh）

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

set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m

catalina.sh下為：

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m"

3.OutOfMemoryError 無法創建新的線程

　　這種現象比較少見，也比較奇怪，主要是和jvm與系統記憶體的比例有關。

　　這種怪事是因為JVM已經被系統分配了大量的記憶體（比如1.5G），並且它至少要占用可用記憶體的一半。

      線上程個數很多的情況下，你分配給JVM的記憶體越多，那麼，上述錯誤發生的可能性就越大。

a.原因分析
　　每一個32位的進程最多可以使用2G的可用記憶體，因為另外2G被操作系統保留。這裡假設使用1.5G給JVM，那麼還餘下500M可用記憶體。

      這500M記憶體中的一部分必須用於系統dll的載入，那麼真正剩下的也許只有400M。

      當你使用Java創建一個線程，在JVM的記憶體里也會創建一個Thread對象，但是同時也會在操作系統里創建一個真正的物理線程（參考JVM規範）。

      操作系統會在餘下的 400兆記憶體里創建這個物理線程，而不是在JVM的1500M的記憶體堆里創建。

      在jdk1.4裡頭，預設的棧大小是256KB，但是在jdk1.5裡頭，預設的棧大小為1M每線程。

      因此，在餘下400M的可用記憶體裡邊我們最多也只能創建400個可用線程。

　　這樣結論就出來了，要想創建更多的線程，你必須減少分配給JVM的最大記憶體。還有一種做法是讓JVM宿主在你的JNI代碼裡邊。

　　給出一個有關能夠創建線程的最大個數的估算公式：

　　（MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory） / （ThreadStackSize） = Number of threads

　　對於jdk1.5而言，假設操作系統保留120M記憶體：

　　1.5GB JVM： （2GB-1.5Gb-120MB）/（1MB） = ~380 threads

　　1.0GB JVM： （2GB-1.0Gb-120MB）/（1MB） = ~880 threads

　　因此這種情況需要結合操作系統進行相關調整，結合不同情況對tomcat記憶體分配進行不同的診斷才能從根本上解決問題。

      檢測當前JVM記憶體使用情況：

      System.out.println("JVM MAX MEMORY: " + Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024+"M");

      System.out.println("JVM IS USING MEMORY:" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024+"M");

      System.out.println("JVM IS FREE MEMORY:" + Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024+"M");

這三個方法都是說JVM的記憶體使用情況而不是操作系統的記憶體：

　　maxMemory()這個方法返回的是java虛擬機（這個進程）能構從操作系統那裡挖到的最大的記憶體，以位元組為單位。

     如果在運行java程式的時候，沒有添加-Xmx參數，那麼就是64兆，也就是說maxMemory()返回的大約是64*1024*1024位元組，這是java虛擬機預設情況下能從操作系統那裡挖到的最大的記憶體。

     如果添加了-Xmx參數，將以這個參數後面的值為準，例如java -cp ClassPath -Xmx512m ClassName，那麼最大記憶體就是512*1024*0124位元組。

     totalMemory()這個方法返回的是java虛擬機現在已經從操作系統那裡挖過來的記憶體大小，也就是java虛擬機這個進程當時所占用的所有記憶體。

     如果在運行java的時候沒有添加-Xms參數，那麼，在java程式運行的過程的，記憶體總是慢慢的從操作系統那裡挖的，基本上是用多少挖多少，直挖到maxMemory()為止，所以totalMemory()是慢慢增大的。

     如果用了-Xms參數，程式在啟動的時候就會無條件的從操作系統中挖-Xms後面定義的記憶體數，然後在這些記憶體用的差不多的時候，再去挖。

　　freeMemory()是什麼呢，剛纔講到如果在運行java的時候沒有添加-Xms參數。

      在java程式運行的過程的，記憶體總是慢慢的從操作系統那裡挖的，基本上是用多少挖多少。

      但是java虛擬機100％的情況下是會稍微多挖一點的，這些挖過來而又沒有用上的記憶體，實際上就是freeMemory()。

      所以freeMemory()的值一般情況下都是很小的，但是如果你在運行java程式的時候使用了-Xms。

       這個時候因為程式在啟動的時候就會無條件的從操作系統中挖-Xms後面定義的記憶體數。挖過來的記憶體可能大部分沒用上，所以這個時候freeMemory()可能會有些大。

------------------------------------------------解決方案------------------------------------------------------

JVM堆大小的調整

　　 Sun HotSpot 1.4.1使用分代收集器，它把堆分為三個主要的域：新域、舊域以及永久域。

      Jvm生成的所有新對象放在新域中。一旦對象經歷了一定數量的垃圾收集迴圈後，便獲得使用期併進入舊域。

      在永久域中jvm則存儲class和method對象。就配置而言，永久域是一個獨立域並且不認為是堆的一部分。

　　下麵介紹如何控制這些域的大小。可使用-Xms和-Xmx 控制整個堆的原始大小或最大值。

　　下麵的命令是把初始大小設置為128M：

　　java –Xms128m

　　–Xmx256m為控制新域的大小，可使用-XX:NewRatio設置新域在堆中所占的比例。

　　下麵的命令把整個堆設置成128m，新域比率設置成3，即新域與舊域比例為1：3，新域為堆的1/4或32M：

      java –Xms128m –Xmx128m

     –XX:NewRatio =3可使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize設置新域的初始值和最大值。

　　下麵的命令把新域的初始值和最大值設置成64m:

      java –Xms256m –Xmx256m –Xmn64m

　　永久域預設大小為4m。運行程式時，jvm會調整永久域的大小以滿足需要。每次調整時，jvm會對堆進行一次完全的垃圾收集。

　　使用-XX:MaxPerSize標誌來增加永久域搭大小。在WebLogic Server應用程式載入較多類時，經常需要增加永久域的最大值。

      當jvm載入類時，永久域中的對象急劇增加，從而使jvm不斷調整永久域大小。為了避免調整，可使用-XX:PerSize標誌設置初始值。

　　下麵把永久域初始值設置成32m，最大值設置成64m。

     java -Xms512m -Xmx512m -Xmn128m -XX:PermSize=32m -XX:MaxPermSize=64m

 


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