一、內存溢出的定義和原因

定義

內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)溢出是(shi)指應(ying)用(yong)系(xi)統中存(cun)(cun)在(zai)無(wu)法回收的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)或使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)過(guo)多，最終使(shi)得程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)運行(xing)(xing)要用(yong)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)大于虛(xu)擬機能提供的(de)(de)(de)(de)(de)最大內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)。為(wei)(wei)了解決Java中內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)溢出問(wen)題，我(wo)們首先(xian)必須了解Java是(shi)如何(he)管(guan)理內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)。Java的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)管(guan)理就是(shi)對(dui)(dui)象的(de)(de)(de)(de)(de)分配(pei)和(he)釋(shi)放問(wen)題。在(zai)Java中，內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)分配(pei)是(shi)由(you)(you)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)完成的(de)(de)(de)(de)(de)，而內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)釋(shi)放是(shi)由(you)(you)垃圾(ji)(ji)收集器(GarbageCollection，GC)完成的(de)(de)(de)(de)(de)，程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)員不需要通(tong)過(guo)調用(yong)GC函數來釋(shi)放內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)，因為(wei)(wei)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)JVM實現者可(ke)能使(shi)用(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)算(suan)法管(guan)理GC，有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)使(shi)用(yong)到(dao)達(da)一定(ding)程(cheng)(cheng)(cheng)度時，GC才開(kai)始(shi)工(gong)作(zuo)，也有(you)(you)定(ding)時執行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)，有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)中斷式執行(xing)(xing)GC。但GC只(zhi)能回收無(wu)用(yong)并(bing)且不再被(bei)其它(ta)對(dui)(dui)象引用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)那些對(dui)(dui)象所占用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)空間。Java的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)垃圾(ji)(ji)回收機制是(shi)從程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)主要運行(xing)(xing)對(dui)(dui)象開(kai)始(shi)檢查引用(yong)鏈，當(dang)遍(bian)歷一遍(bian)后發現沒有(you)(you)被(bei)引用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)孤(gu)立對(dui)(dui)象就作(zuo)為(wei)(wei)垃圾(ji)(ji)回收。

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原因

1、內存中加載的(de)數據量過于龐大，如一次從數據庫取(qu)出過多數據。

2、集合類(lei)中(zhong)有對對象的引用(yong)，使(shi)(shi)用(yong)完后未(wei)清空(kong)，使(shi)(shi)得JVM不能回收(shou)。

3、代碼(ma)中(zhong)存在死循(xun)環或(huo)循(xun)環產生過多重復的對象(xiang)實(shi)體。

4、使用(yong)的(de)第三(san)方軟(ruan)件中的(de)BUG。

5、啟(qi)動(dong)參數設定的過(guo)小(xiao)。

二、內存溢出的解決問題

第一(yi)(yi)(yi)步，就(jiu)是修改JVM啟動參(can)數(shu)(shu)，直(zhi)接增加(jia)內(nei)存(cun)(cun)。這一(yi)(yi)(yi)點(dian)看上(shang)去似乎很簡單，但很容(rong)易被忽(hu)略。JVM默(mo)(mo)(mo)認可以使用的(de)(de)(de)內(nei)存(cun)(cun)為(wei)64M，Tomcat默(mo)(mo)(mo)認可以使用的(de)(de)(de)內(nei)存(cun)(cun)為(wei)128MB，對于稍復雜(za)一(yi)(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)(de)系統就(jiu)會不(bu)夠(gou)用。在(zai)某項目中，就(jiu)因(yin)為(wei)啟動參(can)數(shu)(shu)使用的(de)(de)(de)默(mo)(mo)(mo)認值，經常報“OutOfMemory”錯誤(wu)。因(yin)此，-Xms，-Xmx參(can)數(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)定不(bu)要忘記(ji)加(jia)。

第二步，檢(jian)查(cha)錯(cuo)誤(wu)(wu)(wu)(wu)日(ri)志(zhi)，查(cha)看“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)(wu)(wu)(wu)前是否有(you)其(qi)它異(yi)常或錯(cuo)誤(wu)(wu)(wu)(wu)。在一(yi)個項(xiang)目中，使(shi)用(yong)兩(liang)個數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)(ku)連(lian)(lian)接(jie)，其(qi)中專用(yong)于發(fa)送短信(xin)的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)(ku)連(lian)(lian)接(jie)使(shi)用(yong)DBCP連(lian)(lian)接(jie)池管理，用(yong)戶為不將(jiang)短信(xin)發(fa)出，有(you)意將(jiang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)(ku)連(lian)(lian)接(jie)用(yong)戶名(ming)改錯(cuo)，使(shi)得日(ri)志(zhi)中有(you)許(xu)多數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)(ku)連(lian)(lian)接(jie)異(yi)常的(de)日(ri)志(zhi)，一(yi)段時間(jian)后，就(jiu)出現(xian)“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)(wu)(wu)(wu)。經分析(xi)，這是由于DBCP連(lian)(lian)接(jie)池BUG引起的(de)，數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)(ku)連(lian)(lian)接(jie)不上后，沒有(you)將(jiang)連(lian)(lian)接(jie)釋(shi)放(fang)，最終使(shi)得DBCP報“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)(wu)(wu)(wu)。經過修(xiu)改正確數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)(ku)連(lian)(lian)接(jie)參數(shu)(shu)后，就(jiu)沒有(you)再出現(xian)內存溢出的(de)錯(cuo)誤(wu)(wu)(wu)(wu)。

查看日志對于分析內存(cun)溢出(chu)是非常重要(yao)的，通過(guo)仔細查看日志，分析內存(cun)溢出(chu)前做過(guo)哪些操作(zuo)，可以(yi)大致(zhi)定位有問(wen)題的模塊。

第(di)三步，安排有經驗的編程人(ren)員對代碼進行走查和分析，找出可(ke)能發生內(nei)存溢出的位置。重(zhong)點排查以下幾點：

1、檢查代(dai)碼中是否有死(si)循(xun)環或遞歸調用。

2、檢查是否(fou)有(you)大(da)循環重復產生新對象實體。

3、檢查(cha)對數(shu)據(ju)庫(ku)查(cha)詢中(zhong)，是(shi)否有一(yi)次(ci)獲得全部數(shu)據(ju)的查(cha)詢。一(yi)般來說，如果一(yi)次(ci)取十萬(wan)條記錄(lu)到內存，就可能(neng)引(yin)起(qi)內存溢出(chu)。這個問題(ti)比較(jiao)隱蔽，在上線前(qian)，數(shu)據(ju)庫(ku)中(zhong)數(shu)據(ju)較(jiao)少，不(bu)容易出(chu)問題(ti)，上線后，數(shu)據(ju)庫(ku)中(zhong)數(shu)據(ju)多了(le)，一(yi)次(ci)查(cha)詢就有可能(neng)引(yin)起(qi)內存溢出(chu)。因(yin)此對于數(shu)據(ju)庫(ku)查(cha)詢盡量采用分頁的方式查(cha)詢。

4、檢(jian)查List、MAP等集合對(dui)象是否有使用完后，未清除的問題。List、MAP等集合對(dui)象會始(shi)終(zhong)存有對(dui)對(dui)象的引用，使得(de)這些對(dui)象不(bu)能被(bei)GC回收(shou)。

第四步，使用(yong)(yong)內存(cun)(cun)(cun)(cun)查看(kan)工(gong)具(ju)動態查看(kan)內存(cun)(cun)(cun)(cun)使用(yong)(yong)情況。某個項目上線后(hou)，每(mei)次(ci)系統(tong)啟動兩天后(hou)，就會(hui)出(chu)(chu)現內存(cun)(cun)(cun)(cun)溢出(chu)(chu)的錯誤。這種情況一般是代(dai)碼中(zhong)出(chu)(chu)現了緩慢的內存(cun)(cun)(cun)(cun)泄(xie)漏(lou)，用(yong)(yong)上面三個步驟解決不了，這就需要使用(yong)(yong)內存(cun)(cun)(cun)(cun)查看(kan)工(gong)具(ju)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(xin)息進行統計、分(fen)(fen)析、可(ke)(ke)(ke)視化。開發(fa)人員可(ke)(ke)(ke)以(yi)根據這些信(xin)息判斷程序是(shi)否有內存(cun)(cun)(cun)(cun)泄漏(lou)問(wen)題。一(yi)般(ban)來(lai)說，一(yi)個正常的系統在(zai)其(qi)啟動完成后(hou)其(qi)內存(cun)(cun)(cun)(cun)的占(zhan)用(yong)(yong)量是(shi)基(ji)本穩定的，而不應(ying)該(gai)是(shi)無限制的增長(chang)的。持(chi)續地觀(guan)察系統運行時使用(yong)(yong)的內存(cun)(cun)(cun)(cun)的大小，可(ke)(ke)(ke)以(yi)看(kan)到(dao)在(zai)內存(cun)(cun)(cun)(cun)使用(yong)(yong)監控(kong)窗口(kou)中是(shi)基(ji)本規則的鋸齒(chi)形的圖(tu)線，如果內存(cun)(cun)(cun)(cun)的大小持(chi)續地增長(chang)，則說明(ming)系統存(cun)(cun)(cun)(cun)在(zai)內存(cun)(cun)(cun)(cun)泄漏(lou)問(wen)題。通(tong)過間(jian)隔一(yi)段時間(jian)取一(yi)次內存(cun)(cun)(cun)(cun)快照(zhao)，然后(hou)對(dui)內存(cun)(cun)(cun)(cun)快照(zhao)中對(dui)象(xiang)的使用(yong)(yong)與引用(yong)(yong)等(deng)信(xin)息進行比對(dui)與分(fen)(fen)析，可(ke)(ke)(ke)以(yi)找出是(shi)哪個類的對(dui)象(xiang)在(zai)泄漏(lou)。

通(tong)過以上四個步驟的(de)(de)分析與處理(li)，基本能處理(li)內存溢(yi)出(chu)的(de)(de)問題(ti)。當然(ran)，在(zai)這些過程(cheng)中也需要(yao)(yao)相當的(de)(de)經驗與敏(min)感度(du)，需要(yao)(yao)在(zai)實際的(de)(de)開發與調試過程(cheng)中不(bu)斷(duan)積累。