一、內存溢出的定義和原因

定義

內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)溢(yi)出(chu)是指應用(yong)(yong)系(xi)統中(zhong)(zhong)(zhong)存(cun)(cun)(cun)在無法回(hui)(hui)收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)或(huo)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)過多，最終(zhong)使(shi)得程(cheng)(cheng)序運行(xing)要用(yong)(yong)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)大(da)(da)于(yu)虛擬(ni)機(ji)能提供(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)。為了(le)解決Java中(zhong)(zhong)(zhong)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)溢(yi)出(chu)問題，我們(men)首先必(bi)須了(le)解Java是如(ru)何(he)管理(li)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。Java的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)管理(li)就是對象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分配和釋放問題。在Java中(zhong)(zhong)(zhong)，內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分配是由(you)程(cheng)(cheng)序完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而(er)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)釋放是由(you)垃(la)圾收集(ji)器(GarbageCollection，GC)完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，程(cheng)(cheng)序員(yuan)不需要通(tong)過調用(yong)(yong)GC函數來(lai)釋放內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)，因(yin)為不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)JVM實現者可能使(shi)用(yong)(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)算(suan)法管理(li)GC，有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)使(shi)用(yong)(yong)到達(da)一(yi)定(ding)程(cheng)(cheng)度時，GC才開(kai)始工(gong)作，也有定(ding)時執(zhi)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是中(zhong)(zhong)(zhong)斷式執(zhi)行(xing)GC。但GC只能回(hui)(hui)收無用(yong)(yong)并且不再被其它對象引(yin)(yin)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那些對象所占用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間。Java的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)垃(la)圾回(hui)(hui)收機(ji)制是從程(cheng)(cheng)序的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要運行(xing)對象開(kai)始檢查引(yin)(yin)用(yong)(yong)鏈，當遍(bian)歷一(yi)遍(bian)后發現沒有被引(yin)(yin)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孤立對象就作為垃(la)圾回(hui)(hui)收。

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原因

1、內存中加載的數(shu)據(ju)(ju)量(liang)過于(yu)龐大，如一次從數(shu)據(ju)(ju)庫取出過多數(shu)據(ju)(ju)。

2、集合類中有對(dui)對(dui)象的引用，使(shi)用完后(hou)未清空，使(shi)得(de)JVM不能回(hui)收。

3、代碼中存在死循(xun)環或循(xun)環產生過多重(zhong)復的對象實體。

4、使(shi)用的第三方軟件中的BUG。

5、啟動參(can)數(shu)設(she)定的(de)過小。

二、內存溢出的解決問題

第一(yi)步，就是修(xiu)改JVM啟(qi)(qi)動(dong)(dong)參(can)數，直接增加內(nei)存。這一(yi)點看上去似乎很簡單，但很容易被忽略。JVM默認可以(yi)使(shi)用的內(nei)存為64M，Tomcat默認可以(yi)使(shi)用的內(nei)存為128MB，對于稍復(fu)雜(za)一(yi)點的系統(tong)就會不夠用。在某項目(mu)中，就因(yin)為啟(qi)(qi)動(dong)(dong)參(can)數使(shi)用的默認值，經(jing)常報“OutOfMemory”錯誤。因(yin)此，-Xms，-Xmx參(can)數一(yi)定(ding)不要忘(wang)記加。

第二步，檢查(cha)錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)日志(zhi)，查(cha)看“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)前(qian)是否有其它異常或(huo)錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)。在一(yi)(yi)個(ge)項目中(zhong)(zhong)，使(shi)用兩個(ge)數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)連(lian)接(jie)(jie)(jie)，其中(zhong)(zhong)專用于發(fa)送短信的數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)連(lian)接(jie)(jie)(jie)使(shi)用DBCP連(lian)接(jie)(jie)(jie)池(chi)(chi)管理，用戶為不將(jiang)短信發(fa)出，有意將(jiang)數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)連(lian)接(jie)(jie)(jie)用戶名改(gai)錯(cuo)(cuo)，使(shi)得(de)日志(zhi)中(zhong)(zhong)有許多數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)連(lian)接(jie)(jie)(jie)異常的日志(zhi)，一(yi)(yi)段時間后(hou)(hou)，就出現(xian)(xian)“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)。經(jing)(jing)分析，這是由于DBCP連(lian)接(jie)(jie)(jie)池(chi)(chi)BUG引起的，數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)連(lian)接(jie)(jie)(jie)不上后(hou)(hou)，沒有將(jiang)連(lian)接(jie)(jie)(jie)釋放(fang)，最終使(shi)得(de)DBCP報(bao)“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)。經(jing)(jing)過修改(gai)正確數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)連(lian)接(jie)(jie)(jie)參(can)數(shu)后(hou)(hou)，就沒有再(zai)出現(xian)(xian)內存溢出的錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)。

查看日志對于(yu)分析內(nei)存(cun)溢出是(shi)非常重要的(de)，通過仔細查看日志，分析內(nei)存(cun)溢出前做過哪些操作，可(ke)以大致(zhi)定(ding)位有問題的(de)模(mo)塊。

第三步，安排有經驗的編程(cheng)人員對代(dai)碼進行(xing)走查(cha)(cha)和(he)分(fen)析，找出可能發生內(nei)存溢出的位置。重點排查(cha)(cha)以下幾(ji)點：

1、檢查(cha)代(dai)碼中是(shi)否有死循(xun)環或遞(di)歸調用。

2、檢查(cha)是(shi)否有大循環重復產生新對象實體。

3、檢(jian)查(cha)(cha)對數據(ju)(ju)庫(ku)(ku)查(cha)(cha)詢中，是否有一(yi)次(ci)獲得全部數據(ju)(ju)的查(cha)(cha)詢。一(yi)般來說，如果一(yi)次(ci)取十萬條(tiao)記錄到內(nei)存，就可能引(yin)起內(nei)存溢出。這個問題比較(jiao)隱蔽，在上線前，數據(ju)(ju)庫(ku)(ku)中數據(ju)(ju)較(jiao)少，不容(rong)易出問題，上線后(hou)，數據(ju)(ju)庫(ku)(ku)中數據(ju)(ju)多了，一(yi)次(ci)查(cha)(cha)詢就有可能引(yin)起內(nei)存溢出。因此對于數據(ju)(ju)庫(ku)(ku)查(cha)(cha)詢盡量采(cai)用分(fen)頁的方式查(cha)(cha)詢。

4、檢查List、MAP等集合(he)對象(xiang)是否有使用(yong)完后，未(wei)清除的問(wen)題。List、MAP等集合(he)對象(xiang)會始終存有對對象(xiang)的引用(yong)，使得這些對象(xiang)不能被GC回(hui)收(shou)。

第四(si)步，使(shi)用內存查看(kan)工具動(dong)態查看(kan)內存使(shi)用情況(kuang)。某個(ge)項目上線后(hou)，每次系(xi)統啟動(dong)兩天后(hou)，就(jiu)會出(chu)(chu)現內存溢出(chu)(chu)的(de)錯(cuo)誤(wu)。這種情況(kuang)一般是代碼(ma)中出(chu)(chu)現了緩慢(man)的(de)內存泄漏，用上面三個(ge)步驟解決(jue)不了，這就(jiu)需要使(shi)用內存查看(kan)工具了。

內存查看工具有許多，比較有名的有：Optimizeit Profiler、JProbeProfiler、JinSight和Java1.5的Jconsole等。它們的基本工作原理大同小異，都是監測Java程序運行時所有對象的申請、釋放等動作，將內存管理的所有信息進行(xing)(xing)統計(ji)、分析、可視化。開發人(ren)員可以根據(ju)這些信息判斷程序是(shi)否有(you)內(nei)(nei)存(cun)泄漏問(wen)題(ti)。一(yi)般來說(shuo)，一(yi)個(ge)正常的(de)(de)系統在(zai)其(qi)啟動完成后其(qi)內(nei)(nei)存(cun)的(de)(de)占用(yong)(yong)量是(shi)基本穩定的(de)(de)，而不(bu)應該是(shi)無限制的(de)(de)增長的(de)(de)。持續(xu)(xu)地(di)觀察(cha)系統運行(xing)(xing)時使用(yong)(yong)的(de)(de)內(nei)(nei)存(cun)的(de)(de)大小，可以看(kan)到在(zai)內(nei)(nei)存(cun)使用(yong)(yong)監控(kong)窗口(kou)中(zhong)是(shi)基本規(gui)則的(de)(de)鋸齒形的(de)(de)圖線，如果(guo)內(nei)(nei)存(cun)的(de)(de)大小持續(xu)(xu)地(di)增長，則說(shuo)明系統存(cun)在(zai)內(nei)(nei)存(cun)泄漏問(wen)題(ti)。通過間(jian)隔一(yi)段時間(jian)取一(yi)次內(nei)(nei)存(cun)快(kuai)照(zhao)，然后對內(nei)(nei)存(cun)快(kuai)照(zhao)中(zhong)對象(xiang)的(de)(de)使用(yong)(yong)與引(yin)用(yong)(yong)等信息進行(xing)(xing)比對與分析，可以找出是(shi)哪個(ge)類(lei)的(de)(de)對象(xiang)在(zai)泄漏。

通過(guo)以上四(si)個步驟的分析與處(chu)(chu)理，基本能處(chu)(chu)理內存溢出的問題。當然，在(zai)這些過(guo)程中也(ye)需要相(xiang)當的經驗(yan)與敏感度(du)，需要在(zai)實際的開發與調(diao)試過(guo)程中不(bu)斷(duan)積累。