java内存溢出

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

这种错误在Java线程个数很多的情况下容易发生

虚拟机不回收内存（内存泄漏）；

　　说白了就是程序运行要用到的内存大于虚拟机能提供的最大内存就发生内存溢出了。 内存溢出的问题要看业务和系统大小而定，对于某些系统可能内存溢出不常见，但某些系统还是很常见的解决的方法，

　　一个是优化程序代码，如果业务庞大，逻辑复杂，尽量减少全局变量的引用，让程序使用完变量的时候释放该引用能够让垃圾回收器回收，释放资源。

　　二就是物理解决，增大物理内存，然后通过：-Xms256m -Xmx256m -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m的修改

　　一、内存溢出类型

　　1 、 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

　　JVM 管理两种类型的内存，堆和非堆。堆是给开发人员用的上面说的就是，是在 JVM 启动时创建；非堆是留给 JVM 自己用的，用来存放类的信息的。它和堆不同，运行期内 GC 不会释放空间。如果 web app 用了大量的第三方 jar 或者应用有太多的 class 文件而恰好 MaxPermSize 设置较小，超出了也会导致这块内存的占用过多造成溢出，或者 tomcat 热部署时侯不会清理前面加载的环境，只会将 context 更改为新部署的，非堆存的内容就会越来越多。

　　2 、 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

　　第一种情况是个补充，主要存在问题就是出现在这个情况中。其默认空间 ( 即 -Xms) 是物理内存的 1/64 ，最大空间 (-Xmx) 是物理内存的 1/4 。如果内存剩余不到 40 ％， JVM 就会增大堆到 Xmx 设置的值，内存剩余超过 70 ％， JVM 就会减小堆到 Xms 设置的值。所以服务器的 Xmx 和 Xms 设置一般应该设置相同避免每次 GC 后都要调整虚拟机堆的大小。假设物理内存无限大，那么 JVM 内存的最大值跟操作系统有关，一般 32 位机是 1.5g 到 3g 之间，而 64 位的就不会有限制了。

　　注意：如果 Xms 超过了 Xmx 值，或者堆最大值和非堆最大值的总和超过了物理内存或者操作系统的最大限制都会引起服务器启动不起来。

　　垃圾回收 GC 的角色

　　JVM 调用 GC 的频度还是很高的，主要两种情况下进行垃圾回收：

　　当应用程序线程空闲；另一个是 java 内存堆不足时，会不断调用 GC ，若连续回收都解决不了内存堆不足的问题时，就会报 out of memory 错误。因为这个异常根据系统运行环境决定，所以无法预期它何时出现。

　　根据 GC 的机制，程序的运行会引起系统运行环境的变化，增加 GC 的触发机会。

　　为了避免这些问题，程序的设计和编写就应避免垃圾对象的内存占用和 GC 的开销。显示调用 System.GC() 只能建议 JVM 需要在内存中对垃圾对象进行回收，但不是必须马上回收，

　　一个是并不能解决内存资源耗空的局面，另外也会增加 GC 的消耗。

　　二、 JVM 内存区域组成

　　简单的说 java中的堆和栈

　　java把内存分两种：一种是栈内存，另一种是堆内存

　　1。在函数中定义的基本类型变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配；

　　2。堆内存用来存放由 new创建的对象和数组

　　在函数（代码块）中定义一个变量时， java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后， java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间；在堆中分配的内存由 java虚拟机的自动垃圾回收器来管理

　　堆的优势是可以动态分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存的。缺点就是要在运行时动态分配内存，存取速度较慢；

　　栈的优势是存取速度比堆要快，缺点是存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的无灵活 性。

　　java 堆分为三个区： New 、 Old 和 Permanent

　　GC 有两个线程：

　　新创建的对象被分配到 New 区，当该区被填满时会被 GC 辅助线程移到 Old 区，当 Old 区也填满了会触发 GC 主线程遍历堆内存里的所有对象。 Old 区的大小等于 Xmx 减去 -Xmn

　　java栈存放

　　栈调整：参数有 +UseDefaultStackSize -Xss256K，表示每个线程可申请 256k的栈空间

　　每个线程都有他自己的 Stack

　　三、 JVM如何设置虚拟内存

　　提示：在 JVM中如果 98％的时间是用于 GC且可用的 Heap size 不足 2％的时候将抛出此异常信息。

　　提示： Heap Size 最大不要超过可用物理内存的 80％，一般的要将 -Xms和 -Xmx选项设置为相同，而 -Xmn为 1/4的 -Xmx值。

　　提示： JVM初始分配的内存由 -Xms指定，默认是物理内存的 1/64； JVM最大分配的内存由 -Xmx指定，默认是物理内存的 1/4。

　　默认空余堆内存小于 40%时， JVM就会增大堆直到 -Xmx的最大限制；空余堆内存大于 70%时， JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制。因此服务器一般设置 -Xms、 -Xmx相等以避免在每次 GC 后调整堆的大小。

　　提示：假设物理内存无限大的话， JVM内存的最大值跟操作系统有很大的关系。

　　简单的说就 32位处理器虽然可控内存空间有 4GB,但是具体的操作系统会给一个限制，

　　这个限制一般是 2GB-3GB（一般来说 Windows系统下为 1.5G-2G， Linux系统下为 2G-3G）， 而 64bit以上的处理器就不会有限制了

　　提示：注意：如果 Xms超过了 Xmx值，或者堆最大值和非堆最大值的总和超过了物理内 存或者操作系统的最大限制都会引起服务器启动不起来。

　　提示：设置 NewSize、 MaxNewSize相等， “new”的大小最好不要大于 “old”的一半，原因是 old区如果不够大会频繁的触发 “主 ” GC ，大大降低了性能

　　JVM使用 -XX:PermSize设置非堆内存初始值，默认是物理内存的 1/64；

　　由 XX:MaxPermSize设置最大非堆内存的大小，默认是物理内存的 1/4。

　　解决方法：手动设置 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”