一、內存溢出的定義和原因

定義

內存(cun)(cun)溢出(chu)是(shi)(shi)(shi)指應用(yong)系統中(zhong)(zhong)存(cun)(cun)在無法(fa)回(hui)收(shou)(shou)的(de)(de)(de)內存(cun)(cun)或使用(yong)的(de)(de)(de)內存(cun)(cun)過多，最(zui)終使得(de)程序(xu)運行(xing)(xing)要用(yong)到的(de)(de)(de)內存(cun)(cun)大于虛擬機能提供(gong)的(de)(de)(de)最(zui)大內存(cun)(cun)。為了(le)解決Java中(zhong)(zhong)內存(cun)(cun)溢出(chu)問題(ti)，我們首(shou)先必須了(le)解Java是(shi)(shi)(shi)如何管理內存(cun)(cun)的(de)(de)(de)。Java的(de)(de)(de)內存(cun)(cun)管理就(jiu)是(shi)(shi)(shi)對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)分(fen)配(pei)和釋放問題(ti)。在Java中(zhong)(zhong)，內存(cun)(cun)的(de)(de)(de)分(fen)配(pei)是(shi)(shi)(shi)由程序(xu)完成(cheng)的(de)(de)(de)，而內存(cun)(cun)的(de)(de)(de)釋放是(shi)(shi)(shi)由垃(la)圾收(shou)(shou)集器(qi)(GarbageCollection，GC)完成(cheng)的(de)(de)(de)，程序(xu)員不(bu)需要通過調用(yong)GC函數來(lai)釋放內存(cun)(cun)，因(yin)為不(bu)同的(de)(de)(de)JVM實現者可能使用(yong)不(bu)同的(de)(de)(de)算法(fa)管理GC，有(you)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)內存(cun)(cun)使用(yong)到達(da)一定程度時(shi)(shi)，GC才(cai)開(kai)始工作(zuo)，也有(you)定時(shi)(shi)執行(xing)(xing)的(de)(de)(de)，有(you)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)中(zhong)(zhong)斷式執行(xing)(xing)GC。但GC只(zhi)能回(hui)收(shou)(shou)無用(yong)并且不(bu)再被其它對(dui)象(xiang)引(yin)用(yong)的(de)(de)(de)那些對(dui)象(xiang)所占用(yong)的(de)(de)(de)空間。Java的(de)(de)(de)內存(cun)(cun)垃(la)圾回(hui)收(shou)(shou)機制是(shi)(shi)(shi)從程序(xu)的(de)(de)(de)主(zhu)要運行(xing)(xing)對(dui)象(xiang)開(kai)始檢查引(yin)用(yong)鏈，當遍(bian)歷一遍(bian)后發(fa)現沒有(you)被引(yin)用(yong)的(de)(de)(de)孤立對(dui)象(xiang)就(jiu)作(zuo)為垃(la)圾回(hui)收(shou)(shou)。

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原因

1、內存(cun)中加載的數據(ju)量過于龐大，如一次從數據(ju)庫取出過多數據(ju)。

2、集合類中有對(dui)對(dui)象的引用(yong)，使用(yong)完后(hou)未(wei)清空，使得JVM不能回收。

3、代碼中存在死循(xun)環或(huo)循(xun)環產(chan)生(sheng)過多(duo)重復(fu)的對象實體。

4、使用的(de)第三方(fang)軟(ruan)件(jian)中的(de)BUG。

5、啟動(dong)參數設定的過(guo)小。

二、內存溢出的解決問題

第一步，就(jiu)(jiu)是修改(gai)JVM啟(qi)動參(can)數(shu)(shu)，直(zhi)接增加內(nei)存。這(zhe)一點看上去(qu)似乎很簡(jian)單(dan)，但很容易被忽略。JVM默認(ren)可以使(shi)用(yong)的(de)內(nei)存為(wei)64M，Tomcat默認(ren)可以使(shi)用(yong)的(de)內(nei)存為(wei)128MB，對于稍復雜一點的(de)系(xi)統就(jiu)(jiu)會不夠用(yong)。在某項目中，就(jiu)(jiu)因(yin)為(wei)啟(qi)動參(can)數(shu)(shu)使(shi)用(yong)的(de)默認(ren)值，經常(chang)報(bao)“OutOfMemory”錯誤。因(yin)此，-Xms，-Xmx參(can)數(shu)(shu)一定不要忘(wang)記加。

第二(er)步，檢查錯(cuo)誤(wu)日(ri)志(zhi)(zhi)，查看“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)前是(shi)否(fou)有(you)其它(ta)異常或錯(cuo)誤(wu)。在一個項目中(zhong)(zhong)，使用(yong)兩個數據(ju)(ju)庫連(lian)(lian)接(jie)(jie)，其中(zhong)(zhong)專(zhuan)用(yong)于發送短信(xin)的數據(ju)(ju)庫連(lian)(lian)接(jie)(jie)使用(yong)DBCP連(lian)(lian)接(jie)(jie)池管理(li)，用(yong)戶為不將短信(xin)發出(chu)(chu)，有(you)意(yi)將數據(ju)(ju)庫連(lian)(lian)接(jie)(jie)用(yong)戶名(ming)改錯(cuo)，使得日(ri)志(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)有(you)許多數據(ju)(ju)庫連(lian)(lian)接(jie)(jie)異常的日(ri)志(zhi)(zhi)，一段時間后(hou)(hou)，就(jiu)出(chu)(chu)現“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)。經分析，這是(shi)由于DBCP連(lian)(lian)接(jie)(jie)池BUG引起的，數據(ju)(ju)庫連(lian)(lian)接(jie)(jie)不上后(hou)(hou)，沒有(you)將連(lian)(lian)接(jie)(jie)釋放(fang)，最終(zhong)使得DBCP報(bao)“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)。經過修改正確數據(ju)(ju)庫連(lian)(lian)接(jie)(jie)參數后(hou)(hou)，就(jiu)沒有(you)再出(chu)(chu)現內存溢出(chu)(chu)的錯(cuo)誤(wu)。

查看日志對于分析(xi)內(nei)存(cun)溢(yi)出是非(fei)常重(zhong)要(yao)的(de)，通過(guo)仔細查看日志，分析(xi)內(nei)存(cun)溢(yi)出前做過(guo)哪些操(cao)作，可以大(da)致(zhi)定位有問題(ti)的(de)模塊。

第三(san)步，安排有經驗的(de)編(bian)程人員(yuan)對代碼進行走查(cha)(cha)和分析(xi)，找出可能發(fa)生內(nei)存溢出的(de)位(wei)置。重點(dian)排查(cha)(cha)以下幾點(dian)：

1、檢查代碼中是否有死循環或遞歸(gui)調用。

2、檢查是否有大循環重復產(chan)生新對象實(shi)體。

3、檢查(cha)(cha)(cha)對數據(ju)庫(ku)查(cha)(cha)(cha)詢中(zhong)，是否有(you)一次(ci)獲得全部數據(ju)的查(cha)(cha)(cha)詢。一般來說，如果一次(ci)取十萬條記錄到內存，就可(ke)能引起內存溢(yi)出(chu)。這個問(wen)題(ti)比較隱(yin)蔽，在上線(xian)(xian)前，數據(ju)庫(ku)中(zhong)數據(ju)較少(shao)，不容易出(chu)問(wen)題(ti)，上線(xian)(xian)后，數據(ju)庫(ku)中(zhong)數據(ju)多了，一次(ci)查(cha)(cha)(cha)詢就有(you)可(ke)能引起內存溢(yi)出(chu)。因此對于數據(ju)庫(ku)查(cha)(cha)(cha)詢盡量(liang)采(cai)用分頁的方(fang)式查(cha)(cha)(cha)詢。

4、檢(jian)查List、MAP等集合對(dui)(dui)象(xiang)是否有(you)(you)使用完后，未清除的問題。List、MAP等集合對(dui)(dui)象(xiang)會始終存有(you)(you)對(dui)(dui)對(dui)(dui)象(xiang)的引用，使得這些對(dui)(dui)象(xiang)不能被GC回收。

第(di)四步，使用內(nei)(nei)存查(cha)看(kan)工具動態查(cha)看(kan)內(nei)(nei)存使用情況。某個(ge)項(xiang)目上線后，每次系統啟動兩天后，就(jiu)會出(chu)現(xian)內(nei)(nei)存溢出(chu)的錯(cuo)誤(wu)。這(zhe)種(zhong)情況一般是代碼中出(chu)現(xian)了(le)緩(huan)慢(man)的內(nei)(nei)存泄漏，用上面三個(ge)步驟解決不了(le)，這(zhe)就(jiu)需要使用內(nei)(nei)存查(cha)看(kan)工具了(le)。

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(xi)進(jin)(jin)行統(tong)(tong)計(ji)、分(fen)析、可視(shi)化(hua)。開(kai)發人員可以根據這些(xie)信(xin)息(xi)判斷程序是否有內(nei)存(cun)(cun)泄漏問題。一(yi)(yi)(yi)般來說，一(yi)(yi)(yi)個正(zheng)常的(de)系(xi)統(tong)(tong)在(zai)其啟動完成后(hou)其內(nei)存(cun)(cun)的(de)占用(yong)量是基(ji)本(ben)穩(wen)定的(de)，而不應(ying)該是無(wu)限制的(de)增長的(de)。持續地觀察系(xi)統(tong)(tong)運(yun)行時使(shi)用(yong)的(de)內(nei)存(cun)(cun)的(de)大小，可以看到在(zai)內(nei)存(cun)(cun)使(shi)用(yong)監控窗口(kou)中是基(ji)本(ben)規則(ze)的(de)鋸齒(chi)形的(de)圖線，如果內(nei)存(cun)(cun)的(de)大小持續地增長，則(ze)說明系(xi)統(tong)(tong)存(cun)(cun)在(zai)內(nei)存(cun)(cun)泄漏問題。通過間(jian)隔一(yi)(yi)(yi)段時間(jian)取(qu)一(yi)(yi)(yi)次內(nei)存(cun)(cun)快照，然(ran)后(hou)對(dui)內(nei)存(cun)(cun)快照中對(dui)象(xiang)的(de)使(shi)用(yong)與引(yin)用(yong)等(deng)信(xin)息(xi)進(jin)(jin)行比(bi)對(dui)與分(fen)析，可以找(zhao)出是哪(na)個類的(de)對(dui)象(xiang)在(zai)泄漏。

通過以上(shang)四個步(bu)驟的分析與(yu)處理，基本能(neng)處理內存溢出的問題。當然(ran)，在(zai)(zai)這些(xie)過程中也(ye)需(xu)要相當的經驗與(yu)敏(min)感度，需(xu)要在(zai)(zai)實(shi)際的開發與(yu)調(diao)試過程中不斷(duan)積累。