一、內存溢出的定義和原因

定義

內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)溢(yi)出是(shi)(shi)(shi)指(zhi)應(ying)用(yong)(yong)系統中存(cun)(cun)(cun)在無法回(hui)收(shou)的(de)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)或(huo)使(shi)用(yong)(yong)的(de)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)過多，最(zui)終使(shi)得程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)運行要用(yong)(yong)到的(de)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)大(da)于(yu)虛擬機能提供的(de)最(zui)大(da)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)。為了解決Java中內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)溢(yi)出問題(ti)，我們首(shou)先必(bi)須了解Java是(shi)(shi)(shi)如(ru)何管理(li)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)的(de)。Java的(de)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)管理(li)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)對象(xiang)(xiang)的(de)分配(pei)和(he)釋放(fang)問題(ti)。在Java中，內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)的(de)分配(pei)是(shi)(shi)(shi)由(you)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)完(wan)成(cheng)的(de)，而內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)的(de)釋放(fang)是(shi)(shi)(shi)由(you)垃(la)圾(ji)收(shou)集器(GarbageCollection，GC)完(wan)成(cheng)的(de)，程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)員不需要通過調用(yong)(yong)GC函(han)數(shu)來釋放(fang)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)，因(yin)為不同(tong)的(de)JVM實現者可能使(shi)用(yong)(yong)不同(tong)的(de)算法管理(li)GC，有(you)(you)的(de)是(shi)(shi)(shi)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)使(shi)用(yong)(yong)到達(da)一定程(cheng)(cheng)(cheng)度時(shi)，GC才開始工作，也有(you)(you)定時(shi)執(zhi)行的(de)，有(you)(you)的(de)是(shi)(shi)(shi)中斷式執(zhi)行GC。但GC只能回(hui)收(shou)無用(yong)(yong)并且(qie)不再被其它對象(xiang)(xiang)引(yin)用(yong)(yong)的(de)那些對象(xiang)(xiang)所占用(yong)(yong)的(de)空(kong)間。Java的(de)內(nei)(nei)存(cun)(cun)(cun)垃(la)圾(ji)回(hui)收(shou)機制(zhi)是(shi)(shi)(shi)從(cong)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)的(de)主(zhu)要運行對象(xiang)(xiang)開始檢查引(yin)用(yong)(yong)鏈(lian)，當(dang)遍(bian)歷(li)一遍(bian)后發現沒有(you)(you)被引(yin)用(yong)(yong)的(de)孤(gu)立對象(xiang)(xiang)就(jiu)作為垃(la)圾(ji)回(hui)收(shou)。

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原因

1、內存(cun)中加(jia)載(zai)的數(shu)據(ju)量過于龐(pang)大，如(ru)一次從數(shu)據(ju)庫取出過多數(shu)據(ju)。

2、集(ji)合類中有對對象(xiang)的引用(yong)，使(shi)用(yong)完后未清空(kong)，使(shi)得(de)JVM不能回收(shou)。

3、代碼中(zhong)存(cun)在死(si)循(xun)環或循(xun)環產生過多重復的對象實體。

4、使用(yong)的(de)第三方軟件(jian)中的(de)BUG。

5、啟動參數(shu)設定(ding)的過小(xiao)。

二、內存溢出的解決問題

第(di)一(yi)步，就是修改JVM啟動參數(shu)，直接增加內存(cun)。這一(yi)點看上去似乎很簡單(dan)，但很容易被忽略。JVM默認(ren)可以使用(yong)的(de)內存(cun)為(wei)64M，Tomcat默認(ren)可以使用(yong)的(de)內存(cun)為(wei)128MB，對于稍(shao)復雜(za)一(yi)點的(de)系統就會不(bu)夠用(yong)。在某項目(mu)中(zhong)，就因為(wei)啟動參數(shu)使用(yong)的(de)默認(ren)值，經常報“OutOfMemory”錯(cuo)誤。因此，-Xms，-Xmx參數(shu)一(yi)定不(bu)要忘記加。

第二步，檢查(cha)錯(cuo)誤(wu)(wu)日(ri)志，查(cha)看“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)(wu)前是否有(you)其它異常(chang)或錯(cuo)誤(wu)(wu)。在一個項目中，使用(yong)兩個數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)連(lian)接，其中專用(yong)于發送短信的(de)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)連(lian)接使用(yong)DBCP連(lian)接池(chi)管理，用(yong)戶(hu)為不將短信發出(chu)(chu)，有(you)意將數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)連(lian)接用(yong)戶(hu)名改錯(cuo)，使得日(ri)志中有(you)許(xu)多(duo)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)連(lian)接異常(chang)的(de)日(ri)志，一段時間后，就(jiu)出(chu)(chu)現“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)(wu)。經(jing)分析(xi)，這是由于DBCP連(lian)接池(chi)BUG引起的(de)，數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)連(lian)接不上后，沒(mei)有(you)將連(lian)接釋(shi)放(fang)，最終使得DBCP報“OutOfMemory”錯(cuo)誤(wu)(wu)。經(jing)過修改正(zheng)確數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)連(lian)接參數(shu)(shu)后，就(jiu)沒(mei)有(you)再出(chu)(chu)現內存溢出(chu)(chu)的(de)錯(cuo)誤(wu)(wu)。

查看(kan)日志對(dui)于分(fen)(fen)析內(nei)(nei)存溢出是非常重(zhong)要的(de)，通過(guo)(guo)仔細查看(kan)日志，分(fen)(fen)析內(nei)(nei)存溢出前做過(guo)(guo)哪些操作，可以大(da)致定位(wei)有(you)問題的(de)模塊。

第三步，安(an)排有(you)經驗的編程人員對代碼(ma)進行走查和(he)分析，找(zhao)出(chu)可能發(fa)生內存(cun)溢(yi)出(chu)的位置。重點排查以下幾點：

1、檢(jian)查代碼中是(shi)否有死(si)循環或遞歸調用。

2、檢查是(shi)否有大循環重復產(chan)生新對象實體。

3、檢查(cha)對數據(ju)庫查(cha)詢中，是(shi)否有一次獲得全(quan)部數據(ju)的查(cha)詢。一般來說，如(ru)果一次取十萬條記錄到內存，就(jiu)可(ke)能引起內存溢出。這(zhe)個問題比較(jiao)隱蔽，在上(shang)線(xian)前(qian)，數據(ju)庫中數據(ju)較(jiao)少，不容易出問題，上(shang)線(xian)后(hou)，數據(ju)庫中數據(ju)多了(le)，一次查(cha)詢就(jiu)有可(ke)能引起內存溢出。因此對于數據(ju)庫查(cha)詢盡量采用分(fen)頁的方式查(cha)詢。

4、檢查List、MAP等集(ji)(ji)合對象是否(fou)有使(shi)用完后，未清除的(de)問題。List、MAP等集(ji)(ji)合對象會始(shi)終存(cun)有對對象的(de)引用，使(shi)得這些對象不(bu)能被GC回收。

第四步(bu)，使(shi)用(yong)內(nei)(nei)存(cun)(cun)查看(kan)工具動(dong)態查看(kan)內(nei)(nei)存(cun)(cun)使(shi)用(yong)情況。某個(ge)項目上線后(hou)，每次系統(tong)啟動(dong)兩(liang)天后(hou)，就會出(chu)現內(nei)(nei)存(cun)(cun)溢出(chu)的錯誤。這種情況一般是(shi)代碼中出(chu)現了緩慢的內(nei)(nei)存(cun)(cun)泄漏，用(yong)上面三個(ge)步(bu)驟解(jie)決(jue)不了，這就需要使(shi)用(yong)內(nei)(nei)存(cun)(cun)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(xi)進(jin)行(xing)統計、分析、可(ke)視化。開(kai)發人員(yuan)可(ke)以根據(ju)這(zhe)些信息(xi)判斷程序是(shi)否有內(nei)存(cun)泄漏(lou)問題(ti)。一(yi)般來說，一(yi)個(ge)正常(chang)的(de)(de)(de)系統在(zai)(zai)(zai)其啟動完成后其內(nei)存(cun)的(de)(de)(de)占用(yong)(yong)量是(shi)基(ji)本穩(wen)定的(de)(de)(de)，而不應該是(shi)無限制(zhi)的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)的(de)(de)(de)。持(chi)續地觀察系統運行(xing)時使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)內(nei)存(cun)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，可(ke)以看到在(zai)(zai)(zai)內(nei)存(cun)使用(yong)(yong)監(jian)控窗(chuang)口中(zhong)是(shi)基(ji)本規則的(de)(de)(de)鋸(ju)齒形的(de)(de)(de)圖線，如果內(nei)存(cun)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)持(chi)續地增(zeng)長(chang)，則說明(ming)系統存(cun)在(zai)(zai)(zai)內(nei)存(cun)泄漏(lou)問題(ti)。通過間隔一(yi)段(duan)時間取一(yi)次內(nei)存(cun)快照(zhao)，然(ran)后對(dui)內(nei)存(cun)快照(zhao)中(zhong)對(dui)象的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)與引用(yong)(yong)等(deng)信息(xi)進(jin)行(xing)比對(dui)與分析，可(ke)以找出是(shi)哪個(ge)類的(de)(de)(de)對(dui)象在(zai)(zai)(zai)泄漏(lou)。

通過以上(shang)四個步驟的(de)分析(xi)與(yu)處理，基(ji)本能處理內存溢出的(de)問題。當然，在這些過程中也需要相當的(de)經驗(yan)與(yu)敏(min)感度(du)，需要在實際的(de)開發與(yu)調試過程中不斷積(ji)累(lei)。