一、內存溢出的定義和原因

定義

內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)溢出是指應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)系統(tong)中存(cun)在(zai)無(wu)法回(hui)(hui)收(shou)(shou)(shou)(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)或使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)過(guo)多(duo)，最終使(shi)得程(cheng)序(xu)運行(xing)要用(yong)(yong)(yong)(yong)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)大(da)于虛擬(ni)機能(neng)提供的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)。為(wei)了解(jie)決(jue)Java中內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)溢出問題(ti)，我們首先必須了解(jie)Java是如(ru)何管(guan)(guan)理內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。Java的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)管(guan)(guan)理就(jiu)是對(dui)象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)配和釋放(fang)(fang)問題(ti)。在(zai)Java中，內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)配是由(you)(you)程(cheng)序(xu)完(wan)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)釋放(fang)(fang)是由(you)(you)垃(la)圾收(shou)(shou)(shou)(shou)集器(GarbageCollection，GC)完(wan)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，程(cheng)序(xu)員(yuan)不(bu)(bu)需要通(tong)過(guo)調用(yong)(yong)(yong)(yong)GC函數(shu)來釋放(fang)(fang)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)，因為(wei)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)JVM實現者可(ke)能(neng)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)算法管(guan)(guan)理GC，有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)到達一定程(cheng)度時，GC才開始工作(zuo)，也有定時執(zhi)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是中斷式(shi)執(zhi)行(xing)GC。但(dan)GC只能(neng)回(hui)(hui)收(shou)(shou)(shou)(shou)無(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)并且不(bu)(bu)再被其它對(dui)象引(yin)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那些對(dui)象所占用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間。Java的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)垃(la)圾回(hui)(hui)收(shou)(shou)(shou)(shou)機制是從程(cheng)序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要運行(xing)對(dui)象開始檢查引(yin)用(yong)(yong)(yong)(yong)鏈，當遍歷一遍后發(fa)現沒有被引(yin)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孤立對(dui)象就(jiu)作(zuo)為(wei)垃(la)圾回(hui)(hui)收(shou)(shou)(shou)(shou)。

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原因

1、內存中(zhong)加載的數據(ju)量過(guo)于龐大，如一次從數據(ju)庫(ku)取出過(guo)多數據(ju)。

2、集合類中有對對象的引(yin)用(yong)，使用(yong)完后未(wei)清空(kong)，使得JVM不(bu)能回收。

3、代(dai)碼中存(cun)在死循環或循環產生過多重復的對(dui)象實體。

4、使用的(de)第三方軟(ruan)件中的(de)BUG。

5、啟動參數設定的過小。

二、內存溢出的解決問題

第(di)一(yi)步，就是修改JVM啟(qi)(qi)動參(can)數(shu)，直接(jie)增加內存。這一(yi)點看上去似乎很簡(jian)單，但(dan)很容易被忽略(lve)。JVM默認(ren)可以使(shi)用的(de)內存為64M，Tomcat默認(ren)可以使(shi)用的(de)內存為128MB，對(dui)于(yu)稍復雜一(yi)點的(de)系(xi)統就會不(bu)夠(gou)用。在某項(xiang)目中，就因為啟(qi)(qi)動參(can)數(shu)使(shi)用的(de)默認(ren)值，經(jing)常報“OutOfMemory”錯誤(wu)。因此(ci)，-Xms，-Xmx參(can)數(shu)一(yi)定(ding)不(bu)要忘記加。

第二步，檢(jian)查錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)日(ri)志，查看(kan)“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)前是否有其它異常(chang)或錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)。在一(yi)個項目中(zhong)，使(shi)用兩個數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)，其中(zhong)專用于發送短(duan)信的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)使(shi)用DBCP連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)池管理，用戶為不(bu)將短(duan)信發出，有意將數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)用戶名改錯(cuo)(cuo)，使(shi)得(de)日(ri)志中(zhong)有許多數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)異常(chang)的(de)日(ri)志，一(yi)段(duan)時間后(hou)，就出現“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)。經(jing)分析，這(zhe)是由(you)于DBCP連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)池BUG引起的(de)，數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)不(bu)上后(hou)，沒有將連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)釋放(fang)，最終使(shi)得(de)DBCP報“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)。經(jing)過(guo)修改正確數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)參數(shu)(shu)(shu)后(hou)，就沒有再出現內存溢出的(de)錯(cuo)(cuo)誤(wu)(wu)。

查(cha)看日志對于分析內存(cun)溢出是非(fei)常(chang)重要(yao)的(de)，通過仔細查(cha)看日志，分析內存(cun)溢出前做過哪些(xie)操(cao)作，可以大致(zhi)定位有問題的(de)模塊(kuai)。

第(di)三步，安排有經驗的(de)編程(cheng)人(ren)員對代碼進行走查(cha)和分析，找出(chu)可能發生內存溢出(chu)的(de)位置。重點(dian)排查(cha)以下幾點(dian)：

1、檢(jian)查代(dai)碼中是否有(you)死循環或(huo)遞歸(gui)調用。

2、檢查是否有大(da)循環重復產生新(xin)對象實體。

3、檢查(cha)(cha)對(dui)數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫查(cha)(cha)詢(xun)中，是否(fou)有一(yi)次獲得全部(bu)數(shu)據(ju)(ju)(ju)的查(cha)(cha)詢(xun)。一(yi)般來說，如果一(yi)次取(qu)十萬條(tiao)記錄到內存，就可(ke)能引(yin)起內存溢出(chu)。這個問題(ti)比較(jiao)隱蔽，在上線前(qian)，數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫中數(shu)據(ju)(ju)(ju)較(jiao)少，不容(rong)易出(chu)問題(ti)，上線后，數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫中數(shu)據(ju)(ju)(ju)多了，一(yi)次查(cha)(cha)詢(xun)就有可(ke)能引(yin)起內存溢出(chu)。因此對(dui)于數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫查(cha)(cha)詢(xun)盡量采用分頁的方式查(cha)(cha)詢(xun)。

4、檢查(cha)List、MAP等集(ji)合(he)對(dui)象(xiang)(xiang)是(shi)否有使用完(wan)后，未清除的(de)問(wen)題。List、MAP等集(ji)合(he)對(dui)象(xiang)(xiang)會始終存有對(dui)對(dui)象(xiang)(xiang)的(de)引(yin)用，使得這些對(dui)象(xiang)(xiang)不能被GC回收(shou)。

第四步，使(shi)用(yong)(yong)內(nei)存(cun)查(cha)看(kan)工(gong)具(ju)動(dong)(dong)態查(cha)看(kan)內(nei)存(cun)使(shi)用(yong)(yong)情況。某個項目上線后，每次系統(tong)啟(qi)動(dong)(dong)兩天后，就(jiu)(jiu)會出(chu)現內(nei)存(cun)溢出(chu)的(de)錯誤。這種情況一般是代碼中出(chu)現了(le)緩慢(man)的(de)內(nei)存(cun)泄漏，用(yong)(yong)上面三個步驟解決不了(le)，這就(jiu)(jiu)需(xu)要使(shi)用(yong)(yong)內(nei)存(cun)查(cha)看(kan)工(gong)具(ju)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息進行(xing)(xing)統(tong)(tong)計、分析、可視化。開發(fa)人員可以(yi)(yi)根據這些信息判斷程(cheng)序是(shi)否(fou)有內(nei)存(cun)泄(xie)(xie)漏問題。一般(ban)來說，一個正常(chang)的(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)在其啟(qi)動完成(cheng)后其內(nei)存(cun)的(de)(de)占用(yong)(yong)量是(shi)基本穩(wen)定的(de)(de)，而不應該是(shi)無(wu)限制的(de)(de)增長(chang)的(de)(de)。持續(xu)地觀察系(xi)統(tong)(tong)運行(xing)(xing)時使用(yong)(yong)的(de)(de)內(nei)存(cun)的(de)(de)大小(xiao)，可以(yi)(yi)看到在內(nei)存(cun)使用(yong)(yong)監控窗口(kou)中是(shi)基本規則的(de)(de)鋸齒形的(de)(de)圖(tu)線(xian)，如果內(nei)存(cun)的(de)(de)大小(xiao)持續(xu)地增長(chang)，則說明系(xi)統(tong)(tong)存(cun)在內(nei)存(cun)泄(xie)(xie)漏問題。通(tong)過間隔一段時間取一次內(nei)存(cun)快照，然后對內(nei)存(cun)快照中對象的(de)(de)使用(yong)(yong)與(yu)引用(yong)(yong)等信息進行(xing)(xing)比對與(yu)分析，可以(yi)(yi)找出是(shi)哪個類的(de)(de)對象在泄(xie)(xie)漏。

通過以上四個步驟的(de)(de)分析與(yu)處理，基本能處理內存溢出的(de)(de)問題。當然，在這些過程(cheng)中(zhong)也(ye)需(xu)要相當的(de)(de)經驗與(yu)敏感(gan)度，需(xu)要在實際(ji)的(de)(de)開(kai)發與(yu)調試過程(cheng)中(zhong)不斷積累。